JP5672525B2 - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、像担持体とニップ形成部材との当接による転写ニップにおいて、ニップ内に挟み込んだ記録材に対して像担持体の表面上のトナー像を転写する転写装置、及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a transfer device that transfers a toner image on the surface of an image carrier to a recording material sandwiched in the nip in a transfer nip formed by contact between the image carrier and a nip forming member, and an image using the transfer device. The present invention relates to a forming apparatus.

この種の画像形成装置としては、特許文献1に記載のものが知られている。この画像形成装置は、周知の電子写真プロセスにより、ドラム状の感光体の表面にトナー像を形成する。感光体には、像担持体としての無端状の中間転写ベルトを当接させて1次転写ニップを形成している。そして、1次転写ニップにおいて、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに1次転写する。中間転写ベルトに対しては、ニップ形成部材としての2次転写ローラを当接させて2次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルトのループ内には、2次転写対向ローラを配設しており、この2次転写対向ローラと、前述した2次転写ローラとの間に中間転写ベルトを挟み込んでいる。ループ内側の2次転写対向ローラに対してはアースを接続しているのに対し、ループ外の2次転写ローラに対しては2次転写バイアスを印加している。これにより、2次転写対向ローラと2次転写ローラとの間に、トナー像を2次転写対向ローラ側から2次転写ローラ側に静電移動させる2次転写電界を形成している。そして、中間転写ベルト上のトナー像に同期させるタイミングで2次転写ニップ内に送り込んだ記録紙に対して、2次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト上のトナー像を2次転写する。   As this type of image forming apparatus, the one described in Patent Document 1 is known. This image forming apparatus forms a toner image on the surface of a drum-shaped photoreceptor by a known electrophotographic process. A primary transfer nip is formed on the photoreceptor by contacting an endless intermediate transfer belt as an image carrier. Then, in the primary transfer nip, the toner image on the photoconductor is primarily transferred to the intermediate transfer belt. A secondary transfer nip is formed on the intermediate transfer belt by contacting a secondary transfer roller as a nip forming member. Further, a secondary transfer counter roller is disposed in the loop of the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt is sandwiched between the secondary transfer counter roller and the above-described secondary transfer roller. While the secondary transfer counter roller inside the loop is connected to the ground, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller outside the loop. Thereby, a secondary transfer electric field for electrostatically moving the toner image from the secondary transfer counter roller side to the secondary transfer roller side is formed between the secondary transfer counter roller and the secondary transfer roller. The toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred to the recording paper fed into the secondary transfer nip at a timing synchronized with the toner image on the intermediate transfer belt by the action of the secondary transfer electric field or nip pressure. To do.

かかる構成において、記録紙として、和紙のような表面凹凸に富んだものを用いると、表面凹凸にならった濃淡パターンを画像中に発生させ易くなる。この濃淡パターンは、紙表面における凹部に対して十分量のトナーが転写されずに、凹部の画像濃度が凸部よりも薄くなることによって生じるものである。そこで、特許文献1に記載の画像形成装置においては、2次転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものではなく、交流電圧に対して直流電圧を重畳した重畳バイアスを印加するようになっている。特許文献1には、このような2次転写バイアスを印加することで、直流電圧だけからなる2次転写バイアスを印加する場合に比べて、濃淡パターンの発生を抑えることができる。   In such a configuration, when recording paper having a large surface irregularity such as Japanese paper is used, it becomes easy to generate a light and shade pattern in the image according to the surface irregularity. This light and shade pattern is generated when a sufficient amount of toner is not transferred to the concave portion on the paper surface and the image density of the concave portion becomes lighter than that of the convex portion. Therefore, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, as the secondary transfer bias, not only a DC voltage but also a superimposed bias in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied. In Patent Document 1, by applying such a secondary transfer bias, it is possible to suppress the occurrence of a light and dark pattern as compared with the case where a secondary transfer bias consisting only of a DC voltage is applied.

しかしながら、本発明者らは実験により、かかる構成においては、紙表面の凹部上に形成された画像箇所に複数の白点を発生させ易くなることを見出した。そこで、本発明者らは、白点を発生させる原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことがわかってきた。即ち、図1は、2次転写ニップの一例を示す拡大構成図である。同図において、中間転写ベルト531は、その裏面に当接している2次転写裏面ローラ533により、ニップ形成ローラ536に向けて押圧されている。この押圧により、中間転写ベルト531のおもて面とニップ形成ローラ536とが当接する2次転写ニップが形成されている。2次転写ニップに送り込まれた記録紙Pには、中間転写ベルト531上のトナー像が2次転写せしめられる。トナー像を2次転写するための2次転写バイアスは、同図に示される2つのローラのうち、何れか一方に印加され、他方のローラは接地されている。どちらのローラに転写バイアスを印加しても、トナー像を記録紙Pに転写することが可能であるが、2次転写裏面ローラ533に2次転写バイアスを印加する場合であって、且つトナーとしてマイナス極性のものを用いる場合を例にして説明する。この場合、2次転写ニップ内のトナーを2次転写裏面ローラ533側からニップ形成ローラ536側に移動させるためには、重畳バイアスからなる2次転写バイアスとして、電位の時間平均値がトナーの極性と同じマイナス極性の電位になるものを印加する。   However, the present inventors have found through experimentation that in such a configuration, it is easy to generate a plurality of white spots at an image portion formed on a concave portion on the paper surface. Therefore, the present inventors have conducted extensive research on the cause of white spots, and have found the following. That is, FIG. 1 is an enlarged configuration diagram showing an example of the secondary transfer nip. In the drawing, the intermediate transfer belt 531 is pressed toward the nip forming roller 536 by a secondary transfer back roller 533 in contact with the back surface thereof. By this pressing, a secondary transfer nip where the front surface of the intermediate transfer belt 531 and the nip forming roller 536 are in contact is formed. The toner image on the intermediate transfer belt 531 is secondarily transferred onto the recording paper P fed into the secondary transfer nip. A secondary transfer bias for secondary transfer of the toner image is applied to one of the two rollers shown in the figure, and the other roller is grounded. It is possible to transfer the toner image to the recording paper P regardless of which roller the transfer bias is applied to, but it is a case where the secondary transfer bias is applied to the secondary transfer back surface roller 533 and as the toner. A case of using a negative polarity will be described as an example. In this case, in order to move the toner in the secondary transfer nip from the secondary transfer back surface roller 533 side to the nip forming roller 536 side, the time average value of the potential is the polarity of the toner as the secondary transfer bias composed of the superimposed bias. Apply the same negative polarity potential.

図2は、2次転写裏面ローラ533に印加される重畳バイアスからなる2次転写バイアスの波形の一例を示す波形図である。同図において、オフセット電圧Voff[V]は、2次転写バイアスの時間平均値を表している。図示のように、重畳バイアスからなる2次転写バイアスは正弦波状の形状をしており、プラス側のピーク値と、マイナス側のピーク値とを具備している。Vtという符号が付されているのは、それら2つのピーク値のうち、2次転写ニップ内でトナーをベルト側からニップ形成ローラ536側に移動させる方(本例ではマイナス側)のピーク値である(以下、送りピーク値Vtという)。また、Vrという符号が付されているのは、トナーをニップ形成ローラ536側からベルト側に戻す方(本例ではプラス側)のピーク値である(以下、戻しピーク値Vrという)。図示のような重畳バイアスの代わりに、交流成分だけからなる交流バイアスを印加しても、2次転写ニップにおいてトナーをベルトと記録紙との間で往復移動させることは可能である。しかし、交流バイアスでは、トナーを単に往復移動させるだけで、記録紙上に転移させることはできない。直流成分を含む重畳バイアスを印加してその時間平均値であるオフセット電圧Voff[V]をトナーと同じマイナス極性にすることで、トナーを往復移動させながら、相対的にはベルト側から記録紙側に移動させて記録紙上に転移させることが可能になる。   FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the waveform of the secondary transfer bias composed of the superimposed bias applied to the secondary transfer back surface roller 533. In the figure, the offset voltage Voff [V] represents the time average value of the secondary transfer bias. As shown in the figure, the secondary transfer bias composed of the superimposed bias has a sine wave shape, and has a positive peak value and a negative peak value. Of these two peak values, the sign Vt is the peak value of the one that moves the toner from the belt side to the nip forming roller 536 side in the secondary transfer nip (minus side in this example). Yes (hereinafter referred to as feed peak value Vt). Also, the symbol Vr is a peak value (hereinafter referred to as a return peak value Vr) of the toner returning from the nip forming roller 536 side to the belt side (in this example, plus side). Even if an AC bias consisting only of an AC component is applied instead of the superimposed bias as shown, it is possible to reciprocate the toner between the belt and the recording paper in the secondary transfer nip. However, with AC bias, the toner cannot be transferred onto the recording paper simply by reciprocating. By applying a superimposed bias including a direct current component and setting the offset voltage Voff [V], which is a time average value thereof, to the same negative polarity as that of the toner, the toner is moved back and forth while relatively moving from the belt side to the recording paper side. It is possible to transfer to the recording paper.

本発明者らは、その往復移動の様子を実験装置で観測したところ、次のようなことを見出した。即ち、2次転写バイアスの印加を開始すると、まず始めに、中間転写ベルト531上でトナー層の表面に存在しているごく僅かなトナー粒子だけがトナー層から離脱して、記録紙表面の凹部内に向かう。しかし、トナー層中の殆どのトナー粒子は、トナー層中に留まったままである。トナー層から離脱したごく僅かなトナー粒子は、記録紙表面の凹部内に進入した後、電界の向きが逆になると、凹部内からトナー層に逆戻りする。このとき、逆戻りしたトナー粒子は、トナー層中に留まっていたトナー粒子に衝突して、そのトナー粒子のトナー層(あるいは記録紙)に対する付着力を弱める。すると、次に電界が記録紙Pに向かう方向に反転したときには、最初よりも多くのトナー粒子がトナー層中から離脱して、記録紙表面の凹部に向かう。このような一連の挙動を繰り返していくことで、トナー層中から離脱して記録紙表面の凹部内に進入するトナー粒子の数を徐々に増やしていって、凹部内に十分量のトナー粒子を転移させていることがわかった。   The inventors of the present invention observed the reciprocal movement with an experimental apparatus and found the following. That is, when the application of the secondary transfer bias is started, first, only a very small amount of toner particles existing on the surface of the toner layer on the intermediate transfer belt 531 are detached from the toner layer, and the concave portion on the surface of the recording paper is formed. Head in. However, most toner particles in the toner layer remain in the toner layer. The very few toner particles separated from the toner layer enter the recesses on the surface of the recording paper and then return to the toner layer from the recesses when the direction of the electric field is reversed. At this time, the reversing toner particles collide with the toner particles remaining in the toner layer, and weaken the adhesion of the toner particles to the toner layer (or recording paper). Then, when the electric field is next reversed in the direction toward the recording paper P, more toner particles than in the first time are detached from the toner layer and directed toward the concave portion on the surface of the recording paper. By repeating such a series of behaviors, the number of toner particles that are separated from the toner layer and enter the recesses on the surface of the recording paper is gradually increased, and a sufficient amount of toner particles are placed in the recesses. It was found that it was transferred.

このようにしてトナー粒子を往復移動させる構成では、図2に示した戻しピーク値Vrをある程度大きな値に設定しないと、記録紙表面の凹部内に進入したトナー粒子をベルト上のトナー層に十分に引き戻すことができず、凹部上で画像濃度不足を引き起こしてしまう。また、オフセット電圧Voffをある程度大きな値に設定しないと、記録紙表面の凸部に対して十分量のトナーを転移させることができずに、凸部上で画像濃度不足を発生させてしまう。記録紙表面における凸部及び凹部の両方で十分な画像濃度を得るには、オフセット電圧Voffと戻しピーク値Vrとをそれぞれある程度の大きな値にするために、ピークツウピーク電圧Vppを比較的大きな値に設定する必要がある。すると、必然的に送りピーク値Vtも比較的大きな値にすることになる。送りピーク値Vtは、接地しているニップ形成ローラ536と、2次転写バイアスを印加している2次転写裏面ローラ533との最大電位差に相当するため、その値が大きくなるとローラ間の放電を発生させ易くなる。特に、ベルトと記録紙表面の凹部との間に形成される微小空隙で放電を発生させて、凹部上の画像箇所に白点を引き起こし易くなる。記録紙紙表面の凸部と凹部とでそれぞれ十分な画像濃度を得るために、ピークツウピーク電圧Vppを比較的大きな値に設定することにより、記録紙表面の凹部上の画像箇所で白点を発生させ易くなっていたことがわかった。   In the configuration in which the toner particles are reciprocated in this way, if the return peak value Vr shown in FIG. 2 is not set to a large value to some extent, the toner particles that have entered the recesses on the surface of the recording paper are sufficiently contained in the toner layer on the belt. The image density cannot be pulled back to the image, and the image density is insufficient on the concave portion. If the offset voltage Voff is not set to a certain large value, a sufficient amount of toner cannot be transferred to the convex portion on the surface of the recording paper, resulting in insufficient image density on the convex portion. In order to obtain a sufficient image density at both the convex and concave portions on the recording paper surface, the peak-to-peak voltage Vpp is set to a relatively large value in order to set the offset voltage Voff and the return peak value Vr to a certain large value. Must be set to Then, the feed peak value Vt is inevitably set to a relatively large value. The feed peak value Vt corresponds to the maximum potential difference between the grounded nip forming roller 536 and the secondary transfer back surface roller 533 to which the secondary transfer bias is applied. It becomes easy to generate. In particular, discharge is generated in a minute gap formed between the belt and the concave portion on the surface of the recording paper, and it becomes easy to cause a white spot in an image portion on the concave portion. In order to obtain sufficient image density at the convex portions and concave portions on the surface of the recording paper, the peak-to-peak voltage Vpp is set to a relatively large value so that white spots are formed at the image portions on the concave portions of the recording paper surface. It turned out that it was easy to generate.

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録材表面の凹部と凸部とでそれぞれ十分な画像濃度を得ながら、白点の発生を抑えることができる転写装置及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to suppress the generation of white spots while obtaining sufficient image density at the concave and convex portions on the surface of the recording material. A transfer device and an image forming apparatus that can be used.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、像担持体のトナー像を担持しているおもて面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、直流成分と交流成分とを含む転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを有する転写装置において、前記転写バイアスとして、矩形状の立ち上がりパルスと矩形状の立ち下がりパルスとの繰り返しからなり、前記記録材を前記転写ニップに通している間にバイアス極性を複数回切り替え、前記立ち上がりパルスと前記立ち下がりパルスとのうち、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側からニップ形成部材側に移動させる方向の電界を前記ニップ内に形成する方である一方のパルスの持続時間を、正規の極性に帯電しているトナー像をニップ形成部材側から像担持体側に移動させる他方のパルスの持続時間よりも長くし、且つ、前記一方のパルスの持続時間、前記一方のパルスの大きさ、前記他方のパルスの持続時間、及び前記他方のパルスの大きさの組み合わせが、前記転写ニップ内で正規の極性に帯電しているトナーを相対的に像担持体側からニップ形成部材側に移動させる組み合わせであるものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の転写装置において、前記交流成分として、前記立ち上がりパルスの持続時間と前記立ち下がりパルスの持続時間との和に対する前記他方のパルスの持続時間の割合を10[%]よりも高く且つ50[%]よりも低くしたものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の転写装置において、前記交流成分として、前記他方のパルスの持続時間を0.2[ms]以上にしたものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの転写装置において、前記交流成分として、周波数f[Hz]と、前記転写ニップの像担持体表面移動方向の長さであるニップ幅d[mm]と、前記像担持体の表面移動速度v[mm/s]とについて「f>(4/d)×v」という関係を具備するものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの転写装置において、前記直流成分を定電流制御で出力する処理を実施するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の転写装置において、前記交流成分のピークツウピーク電流の出力値を定電流制御する処理を実施するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面上のトナー像を記録材に転写する転写装置とを備える画像形成装置において、前記転写装置として、請求項1乃至6の何れかの転写装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記記録材が表面に凹凸を有するものであることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a nip forming member that forms a transfer nip by contacting the front surface of the image carrier carrying the toner image is sandwiched in the transfer nip. In a transfer apparatus having transfer bias output means for outputting a transfer bias including a direct current component and an alternating current component for transferring a toner image on the image carrier to a recording material, the transfer bias is rectangular. Ri repeated Do from the rising pulse and the rectangular falling pulse shape, switching a plurality of times a bias polarity while passing the recording material to the transfer nip, of the previous SL rising pulse and the falling pulse , sustained towards the is one of the pulse generating an electric field in the direction of moving the toner is charged to the normal polarity from the image bearing member to the nip forming member side in the nip Between, longer than the duration of the other pulses of the toner image is charged to the polarity of the normal from the nip forming member side is moved to the image carrier-side, and the duration of the one pulse, the one pulse The combination of the size of the second pulse, the duration of the other pulse, and the magnitude of the other pulse is such that the toner charged to a normal polarity in the transfer nip is relatively transferred from the image carrier side to the nip forming member side. The transfer bias output means is configured to output a combination that is moved to the position.
According to a second aspect of the present invention, in the transfer apparatus according to the first aspect, the ratio of the duration of the other pulse to the sum of the duration of the rising pulse and the duration of the falling pulse is used as the alternating current component. The transfer bias output means is configured to output the output higher than 10 [%] and lower than 50 [%].
Further, in the transfer device according to claim 2, the transfer bias output in the transfer apparatus according to claim 2 so that the alternating current component is output with the duration of the other pulse being 0.2 [ms] or more. It is characterized by comprising means.
According to a fourth aspect of the present invention, in the transfer apparatus according to any one of the first to third aspects, a nip having a frequency f [Hz] and a length of the transfer nip in the moving direction of the image carrier surface as the AC component. The transfer bias output so that the width d [mm] and the surface moving speed v [mm / s] of the image carrier have a relationship of “f> (4 / d) × v” are output. It is characterized by comprising means.
According to a fifth aspect of the present invention, in the transfer device according to any one of the first to fourth aspects, the transfer bias output means is configured to perform a process of outputting the DC component by constant current control. It is what.
According to a sixth aspect of the present invention, in the transfer device according to the fifth aspect, the transfer bias output means is configured so as to carry out a constant current control process for the output value of the peak-to-peak current of the AC component. It is a feature.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image carrier that carries a toner image; and a transfer device that transfers a toner image on a surface of the image carrier to a recording material. The transfer device according to any one of claims 1 to 6 is used.
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to claim 7, wherein the recording material has irregularities on the surface.

これらの発明においては、転写バイアスの交流成分として、矩形状の立ち上がりパルスと矩形状の立ち下がりパルスとの繰り返しからなるものを用いることで、従来のように正弦波状のものを用いる場合に比べて、より低いピークツウピーク電圧でトナーを往復移動させる。具体的には、従来のような正弦波状の交流成分では、図2に示したように、交流成分の電圧がプラス側に立ち上がり始めてからプラス側のピークに達するまでに、ある程度のタイムラグがある。また、電圧がマイナス側に立ち下がり始めてからマイナス側のピークに達するまでにも、ある程度のタイムラグがある。これらの結果、電圧波形の1周期内において、電圧がプラス側のピーク値に達している時間や、マイナス側のピーク値に達している時間は、ごく僅かでしかない。一方、本発明のように、矩形状の立ち上がりパルスと立ち下がりパルスとの繰り返しからなる交流成分を用いると、電圧がプラス側に立ち上がり始めた瞬間にプラス側のピークに達し、且つマイナス側に立ち下がり始めた瞬間にマイナス側のピークに達することから、正弦波に比べて、ピークに達している時間が大幅に長くなる。この結果、より低いピークツウピーク電圧でトナーを往復移動させることが可能になるのである。
また、本発明においては、立ち上がりパルスと立ち下がりパルスとのうち、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側からニップ形成部材側に移動させる方のパルス(以下、送りパルスという)の持続時間を、他方のパルス(以下、戻しパルスという)の持続時間よりも長くしていることで、それら持続時間の長さを互いに同じにする場合に比べて、送りパルスのピーク値をより低くすることが可能になる。具体的には、送りパルスについては、ベタ画像出力時など、多量のトナーを転写ニップに進入させた場合であっても、その多量のトナーを像担持体からニップ形成部材側の記録材に良好に転移させ得る条件に設定する必要がある。送りパルスの持続時間を比較的短くした場合、多量のトナーを像担持体から記録材に短時間で転移させ得る条件にしなければならないことから、送りパルスのピーク値を比較的大きくする必要がある。これに対し、送りパルスの持続時間を比較的長くした場合、多量のトナーを像担持体上から記録材に転移させるのに十分な時間がとれることから、送りパルスのピーク値を比較的小さくすることが可能になる。このため、送りパルスの持続時間を戻しパルスの持続時間よりも長くすることで、両者を同じ長さにする場合に比べて、送りパルスのピーク値をより低くすることが可能になるのである。戻しパルスについては、両パルスの持続時間を互いに同じにする場合に比べて、ピーク値を高くする必要が生ずるが、その量は、送りパルスのピーク値を低減する量よりも少なくて済む。送りパルスによって記録材に転移したトナーについては、戻しパルスによってその全量を像担持体上のトナー層に戻す必要はなく、ある程度の量をトナー層に衝突させれば足りるからである。このため、送りパルスの持続時間を戻しパルスの持続時間よりも長くすることで、送りピーク値と戻しピーク値との和であるピークツウピーク電圧をより小さくすることが可能になる。
以上のように、本発明においては、従来に比べて、ピークツウピーク電圧をより小さくすることが可能になるので、記録材表面の凹部と凸部とでそれぞれ十分な画像濃度を得ながら、白点の発生を抑えることができる。
In these inventions, the alternating current component of the transfer bias is obtained by repeating a rectangular rising pulse and a rectangular falling pulse as compared with the conventional case of using a sinusoidal one. The toner is reciprocated at a lower peak-to-peak voltage. Specifically, in the conventional sinusoidal AC component, as shown in FIG. 2, there is a certain time lag from when the AC component voltage starts to rise to the plus side and reaches the plus side peak. There is also a certain time lag from when the voltage starts to fall to the minus side until it reaches the peak on the minus side. As a result, the time during which the voltage reaches the positive peak value or the negative peak value within one cycle of the voltage waveform is negligible. On the other hand, as in the present invention, when an alternating current component consisting of repetition of a rectangular rising pulse and falling pulse is used, the positive peak is reached at the moment when the voltage starts to rise to the plus side, and the voltage rises to the minus side. Since the peak on the negative side is reached at the moment when it starts to fall, the time to reach the peak is significantly longer than that of the sine wave. As a result, the toner can be reciprocated at a lower peak-to-peak voltage.
Further, in the present invention, of the rising pulse and the falling pulse, the pulse (hereinafter referred to as the feed pulse) that moves the toner charged with the normal polarity from the image carrier side to the nip forming member side is continued. By making the time longer than the duration of the other pulse (hereinafter referred to as the return pulse), the peak value of the feed pulse is made lower than when the durations of the pulses are the same as each other. It becomes possible. Specifically, regarding the feed pulse, even when a large amount of toner enters the transfer nip, such as when outputting a solid image, the large amount of toner is good from the image carrier to the recording material on the nip forming member side. It is necessary to set the conditions that can be transferred to. If the duration of the feed pulse is made relatively short, the peak value of the feed pulse needs to be made relatively large since a large amount of toner must be transferred from the image carrier to the recording material in a short time. . On the other hand, when the duration of the feed pulse is made relatively long, a sufficient amount of time is taken to transfer a large amount of toner from the image carrier to the recording material, so that the peak value of the feed pulse is made relatively small. It becomes possible. For this reason, by making the duration of the feed pulse longer than the duration of the return pulse, the peak value of the feed pulse can be made lower than when both are made the same length. For the return pulse, it is necessary to increase the peak value as compared with the case where the durations of both pulses are the same, but the amount is smaller than the amount for reducing the peak value of the feed pulse. This is because it is not necessary to return the entire amount of toner transferred to the recording material by the feed pulse to the toner layer on the image carrier by the return pulse, and it is sufficient to make a certain amount collide with the toner layer. For this reason, by making the duration of the feed pulse longer than the duration of the return pulse, the peak-to-peak voltage that is the sum of the feed peak value and the return peak value can be made smaller.
As described above, according to the present invention, the peak-to-peak voltage can be further reduced as compared with the conventional case. Therefore, while obtaining a sufficient image density at each of the concave and convex portions on the surface of the recording material, The generation of dots can be suppressed.

2次転写ニップの一例を示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating an example of a secondary transfer nip. 重畳バイアスからなる転写バイアスの波形の一例を示す波形図。FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of a transfer bias waveform composed of a superimposed bias. 実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to an embodiment. 同プリンタにおけるK用の画像形成ユニットを拡大して示す拡大構成図。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating an enlarged image forming unit for K in the printer. 実験に使用された観測実験装置を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the observation experiment apparatus used for experiment. 2次転写ニップにおける転写初期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図。FIG. 4 is an enlarged schematic diagram illustrating the behavior of toner at an initial transfer stage in a secondary transfer nip. 2次転写ニップにおける転写中期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図。FIG. 5 is an enlarged schematic diagram illustrating the behavior of toner in the middle stage of transfer in the secondary transfer nip. 2次転写ニップにおける転写後期段階のトナーの挙動を示す拡大模式図。FIG. 4 is an enlarged schematic diagram illustrating the behavior of toner at a late transfer stage in the secondary transfer nip. 同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a part of an electric circuit of the printer. 同プリンタの2次転写電源から出力される2次転写バイアスの電圧波形を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing a voltage waveform of a secondary transfer bias output from a secondary transfer power source of the printer. 戻し時間比=20[%]の条件におけるオフセット電圧Voffと紙表面凸部上の画像濃度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the offset voltage Voff and the image density on a paper surface convex part on the conditions of return time ratio = 20 [%]. 戻し時間比=50[%]の条件におけるオフセット電圧Voffと紙表面凸部上の画像濃度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the offset voltage Voff and the image density on a paper surface convex part on the conditions of return time ratio = 50 [%]. 戻し時間比=20[%]の条件におけるオフセット電圧Voffと紙表面凹部上の画像濃度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the offset voltage Voff and the image density on a paper surface recessed part on the conditions of return time ratio = 20 [%]. 戻し時間比=50[%]の条件におけるオフセット電圧Voffと紙表面凹部上の画像濃度との関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the offset voltage Voff and the image density on a paper surface recessed part on the conditions of return time ratio = 50 [%]. IDmax値と交流成分の周波数fとの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between IDmax value and the frequency f of an alternating current component. オーバーシュートやアンダーシュートを引き起こしている2次転写バイアスの電圧波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the voltage waveform of the secondary transfer bias which has caused overshoot and undershoot. オーバーシュートやアンダーシュートを改善し得る2次転写バイアスの電圧波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the voltage waveform of the secondary transfer bias which can improve an overshoot and an undershoot.

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ(以下、単にプリンタという)の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図3は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、実施形態に係るプリンタは、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(K)のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y,M,C,Kと、転写装置としての転写ユニット30と、光書込ユニット80と、定着装置90と、給紙カセット100と、レジストローラ対101とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of an electrophotographic color printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, a basic configuration of the printer according to the embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the printer according to the embodiment. In the figure, the printer according to the embodiment includes four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for forming yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. A transfer unit 30 as a transfer device, an optical writing unit 80, a fixing device 90, a paper feed cassette 100, and a registration roller pair 101.

4つの画像形成ユニット1Y,M,C,Kは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するための画像形成ユニット1Kを例にすると、これは、図4に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置6K、現像装置8K等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着することで、それらを同時に交換できるようになっている。   The four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K use Y, M, C, and K toners of different colors as image forming materials, but other than that, they have the same configuration and are replaced when the lifetime is reached. Is done. Taking an image forming unit 1K for forming a K toner image as an example, as shown in FIG. 4, this includes a drum-shaped photosensitive member 2K as a latent image carrier, a drum cleaning device 3K, and a charge eliminating device (not shown). And a charging device 6K, a developing device 8K, and the like. These devices are held by a common holding body and integrally attached to and detached from the printer main body, so that they can be exchanged at the same time.

感光体2Kは、ドラム状の基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置6Kは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ7Kを感光体2Kに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ7Kと感光体2Kとの間に放電を発生させることで、感光体2Kの表面を一様帯電せしめる。本プリンタでは、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。より詳しくは、約−650[V]に一様に帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ7Kは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体2Kに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。   The photoreceptor 2K has an organic photosensitive layer formed on the surface of a drum-shaped substrate, and is driven to rotate in the clockwise direction in the drawing by a driving means (not shown). The charging device 6K generates a discharge between the charging roller 7K and the photosensitive member 2K while bringing the charging roller 7K to which a charging bias is applied into contact with or in proximity to the photosensitive member 2K, thereby making the surface of the photosensitive member 2K uniform. Charge like this. In this printer, the toner is uniformly charged to the same negative polarity as the normal charging polarity of the toner. More specifically, it is uniformly charged to about −650 [V]. As the charging bias, one in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is employed. The charging roller 7K is formed by coating a metal cored bar with a conductive elastic layer made of a conductive elastic material. Instead of a method in which a charging member such as a charging roller is brought into contact with or close to the photoreceptor 2K, a method using a charging charger may be adopted.

一様帯電せしめられた感光体2Kの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてK用の静電潜像を担持する。K用の静電潜像の電位は約−100[V]である。このK用の静電潜像は、図示しないKトナーを用いる現像装置8Kによって現像されてKトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト31上に1次転写される。   The uniformly charged surface of the photosensitive member 2K is optically scanned by a laser beam emitted from an optical writing unit, which will be described later, and carries an electrostatic latent image for K. The potential of the electrostatic latent image for K is about −100 [V]. The electrostatic latent image for K is developed by a developing device 8K using K toner (not shown) to become a K toner image. Then, primary transfer is performed on an intermediate transfer belt 31 described later.

ドラムクリーニング装置3Kは、1次転写工程(後述する1次転写ニップ)を経た後の感光体2K表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ4K、片持ち支持された状態で自由端を感光体2Kに当接させるクリーニングブレード5Kなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ4Kで転写残トナーを感光体2K表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体2K表面から掻き落としたりする。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体2Kに当接させている。   The drum cleaning device 3K removes transfer residual toner adhering to the surface of the photoreceptor 2K after the primary transfer step (primary transfer nip described later). It includes a cleaning brush roller 4K that is driven to rotate, a cleaning blade 5K that abuts the free end of the cleaning brush roller 4K in a cantilevered state, and the like. The transfer residual toner is scraped off from the surface of the photoreceptor 2K by the rotating cleaning brush roller 4K, and the transfer residual toner is scraped off from the surface of the photoreceptor 2K by the cleaning blade. The cleaning blade is in contact with the photosensitive member 2K in the counter direction in which the cantilevered support end side is directed downstream of the free end side in the drum rotation direction.

上記除電装置は、ドラムクリーニング装置3Kによってクリーニングされた後の感光体2Kの残留電荷を除電する。この除電により、感光体2Kの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。   The static eliminator neutralizes the residual charge on the photoreceptor 2K after being cleaned by the drum cleaning device 3K. By this charge removal, the surface of the photoreceptor 2K is initialized and prepared for the next image formation.

現像装置8Kは、現像ロール9Kを内包する現像部12Kと、図示しないK現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部13Kとを有している。そして、現像剤搬送部13Kは、第1スクリュウ部材10Kを収容する第1搬送室と、第2スクリュウ部材11Kを収容する第2搬送室とを有している。それらスクリュウ部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。   The developing device 8K includes a developing unit 12K that includes the developing roll 9K, and a developer transport unit 13K that stirs and transports a K developer (not shown). The developer transport unit 13K includes a first transport chamber that houses the first screw member 10K and a second transport chamber that houses the second screw member 11K. Each of the screw members includes a rotary shaft member whose both ends in the axial direction are rotatably supported by bearings, and a spiral blade projecting in a spiral manner on the peripheral surface thereof.

第1スクリュウ部材10Kを収容している第1搬送室と、第2スクリュウ部材11Kを収容している第2搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュウ軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第1スクリュウ部材10Kは、螺旋羽根内に保持している図示しないK現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第1スクリュウ部材10Kと、後述する現像ロール9Kとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのK現像剤の搬送方向は、現像ロール9Kの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第1スクリュウ部材10Kは、現像ロール9Kの表面に対してK現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。   The first transfer chamber containing the first screw member 10K and the second transfer chamber containing the second screw member 11K are partitioned by a partition wall, but both ends of the partition wall in the screw axial direction. A communication port for communicating the two transfer chambers is formed at each location. The first screw member 10K is directed from the back side to the front side in the direction orthogonal to the paper surface in the drawing while stirring the K developer (not shown) held in the spiral blade in the rotation direction along with the rotation drive. Transport. Since the first screw member 10K and a later-described developing roll 9K are arranged in parallel so as to face each other, the transport direction of the K developer at this time is also a direction along the rotation axis direction of the developing roll 9K. . Then, the first screw member 10K supplies the K developer along the axial direction to the surface of the developing roll 9K.

第1スクリュウ部材10Kの図中手前側端部付近まで搬送されたK現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第2搬送室内に進入した後、第2スクリュウ部材11Kの螺旋羽根内に保持される。そして、第2スクリュウ部材11Kの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。   After the K developer transported to the vicinity of the front side end of the first screw member 10K enters the second transport chamber through the communication opening provided near the front end of the partition wall in the figure. The second screw member 11K is held in the spiral blade. Then, as the second screw member 11K is driven to rotate, the second screw member 11K is conveyed from the front side to the back side while being stirred in the rotation direction.

第2搬送室内において、ケーシングの下壁には図示しないトナー濃度センサが設けられており、第2搬送室内のK現像剤のKトナー濃度を検知する。Kトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Kトナーと磁性キャリアとを含有するK現像剤の透磁率は、Kトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Kトナー濃度を検知していることになる。   In the second transfer chamber, a toner concentration sensor (not shown) is provided on the lower wall of the casing, and detects the K toner concentration of the K developer in the second transfer chamber. As the K toner density sensor, a sensor composed of a magnetic permeability sensor is used. Since the magnetic permeability of the K developer containing K toner and magnetic carrier has a correlation with the K toner concentration, the magnetic permeability sensor detects the K toner concentration.

本プリンタには、Y,M,C,K用の現像装置の第2収容室内にY,M,C,Kトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないY,M,C,Kトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、RAMに、Y,M,C,Kトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるY,M,C,K用のVtrefを記憶している。Y,M,C,Kトナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Y,M,C,K用のVtrefとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけY,M,C,Kトナー補給手段を駆動する。これにより、Y,M,C,K用の現像装置における第2搬送室内にY,M,C,Kトナーが補給される。   In this printer, Y, M, C, and K toner replenishing means (not shown) for individually replenishing Y, M, C, and K toners in the second storage chamber of the developing device for Y, M, C, and K, respectively. Is provided. The printer control unit stores Vtref for Y, M, C, and K, which are target values of output voltage values from the Y, M, C, and K toner density detection sensors, in the RAM. When the difference between the output voltage value from the Y, M, C, K toner density detection sensor and the Vtref for Y, M, C, K exceeds a predetermined value, the Y, M, C, K toner is detected for the time corresponding to the difference. M, C, K toner supply means is driven. As a result, Y, M, C, and K toners are replenished into the second transfer chamber of the developing device for Y, M, C, and K.

現像部12K内に収容されている現像ロール9Kは、第1スクリュウ部材10Kに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体2Kにも対向している。また、現像ロール9Kは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第1スクリュウ部材10Kから供給されるK現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体2Kに対向する現像領域に搬送する。   The developing roll 9K accommodated in the developing unit 12K faces the first screw member 10K and also faces the photoreceptor 2K through an opening provided in the casing. The developing roll 9K includes a cylindrical developing sleeve made of a nonmagnetic pipe that is rotationally driven, and a magnet roller that is fixed inside the developing roll 9K so as not to rotate with the sleeve. Then, the K developer supplied from the first screw member 10K is carried on the sleeve surface by the magnetic force generated by the magnet roller, and is conveyed to the developing region facing the photoreceptor 2K as the sleeve rotates.

現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体2Kの静電潜像よりも大きく、且つ感光体2Kの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体2Kの静電潜像との間には、現像スリーブ上のKトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体2Kの地肌部との間には、現像スリーブ上のKトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のKトナーが感光体2Kの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をKトナー像に現像する。   A developing bias having the same polarity as the toner and larger than the electrostatic latent image of the photosensitive member 2K and smaller than the uniform charging potential of the photosensitive member 2K is applied to the developing sleeve. As a result, a developing potential for electrostatically moving the K toner on the developing sleeve toward the electrostatic latent image acts between the developing sleeve and the electrostatic latent image on the photoreceptor 2K. Further, a non-developing potential that moves K toner on the developing sleeve toward the sleeve surface acts between the developing sleeve and the background portion of the photoreceptor 2K. By the action of the developing potential and the non-developing potential, the K toner on the developing sleeve is selectively transferred to the electrostatic latent image on the photoreceptor 2K, and the electrostatic latent image is developed into the K toner image.

先に示した図3において、Y,M,C用の画像形成ユニット1Y,M,Cにおいても、K用の画像形成ユニット1Kと同様にして、感光体2Y,M,C上にY,M,Cトナー像が形成される。   3, the Y, M, and C image forming units 1Y, M, and C also have Y, M, and Y on the photoreceptors 2Y, M, and C in the same manner as the K image forming unit 1K. , C toner images are formed.

画像形成ユニット1Y,M,C,Kの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット80が配設されている。この光書込ユニット80は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体2Y,M,C,Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体2Yの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所(地肌部)の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット80は、光源から発したレーザー光Lを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。LEDアレイの複数のLEDから発したLED光によって光書込を行うものを採用してもよい。   Above the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, an optical writing unit 80 serving as a latent image writing unit is disposed. The optical writing unit 80 optically scans the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K with laser light emitted from a laser diode based on image information sent from an external device such as a personal computer. By this optical scanning, electrostatic latent images for Y, M, C, and K are formed on the photoreceptors 2Y, M, C, and K. Specifically, the portion of the uniformly charged surface of the photoreceptor 2Y that has been irradiated with laser light attenuates the potential. Thereby, an electrostatic latent image is obtained in which the potential of the laser irradiation portion is smaller than the potential of the other portion (background portion). The optical writing unit 80 irradiates the photosensitive member through a plurality of optical lenses and mirrors while polarizing the laser light L emitted from the light source in the main scanning direction by a polygon mirror rotated by a polygon motor (not shown). To do. You may employ | adopt what performs optical writing by the LED light emitted from several LED of the LED array.

画像形成ユニット1Y,M,C,Kの下方には、無端状の中間転写ベルト31を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット30が配設されている。転写ユニット31は、像担持体たる中間転写ベルト31の他に、駆動ローラ32、2次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、4つの1次転写ローラ35Y,M,C,K、ニップ形成ローラ36、ベルトクリーニング装置37などを有している。   Below the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, a transfer unit 30 is disposed as a transfer device that moves the endless intermediate transfer belt 31 endlessly in the counterclockwise direction in the drawing. . In addition to the intermediate transfer belt 31 as an image carrier, the transfer unit 31 includes a drive roller 32, a secondary transfer back roller 33, a cleaning backup roller 34, four primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K, and a nip forming roller. 36, a belt cleaning device 37, and the like.

中間転写ベルト31は、そのループ内側に配設された駆動ローラ32、2次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、及び4つの1次転写ローラ35Y,M,C,Kによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ32の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。   The intermediate transfer belt 31 is stretched by a drive roller 32, a secondary transfer back roller 33, a cleaning backup roller 34, and four primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K disposed inside the loop. . Then, it is moved endlessly in the same direction by the rotational force of the driving roller 32 that is driven to rotate counterclockwise in the figure by a driving means (not shown).

4つの1次転写ローラ35Y,M,C,Kは、無端移動せしめられる中間転写ベルト31を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト31のおもて面と、感光体2Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。1次転写ローラ35Y,M,C,Kには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ1次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体2Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像と、1次転写ローラ35Y,M,C,Kとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Y表面に形成されたYトナーは、感光体2Yの回転に伴ってY用の1次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体2Y上から中間転写ベルト31上に1次転写される。このようにしてYトナー像が1次転写せしめられた中間転写ベルト31は、その後、M,C,K用の1次転写ニップを順次通過する。そして、感光体2M,C,K上のM,C,Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト31上には4色重ね合わせトナー像が形成される。   The four primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K sandwich an intermediate transfer belt 31 that can be moved endlessly between the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K. As a result, primary transfer nips for Y, M, C, and K in which the front surface of the intermediate transfer belt 31 and the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K abut are formed. A primary transfer bias is applied to the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K by a transfer bias power source (not shown). As a result, a transfer electric field is formed between the Y, M, C, and K toner images on the photoreceptors 2Y, M, C, and K and the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K. The Y toner formed on the surface of the Y photoconductor 2Y enters the Y primary transfer nip as the photoconductor 2Y rotates. Then, the image is primarily transferred from the photoreceptor 2Y to the intermediate transfer belt 31 by the action of the transfer electric field and nip pressure. The intermediate transfer belt 31 on which the Y toner image has been primarily transferred in this manner sequentially passes through the M, C, and K primary transfer nips. Then, the M, C, and K toner images on the photoreceptors 2M, C, and K are sequentially superimposed and superimposed on the Y toner image. A four-color superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 31 by this superimposing primary transfer.

1次転写ローラ35Y,M,C,Kは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している弾性ローラからなる。感光体2Y,M,C,Kの軸心に対し、1次転写ローラ35Y,M,C,Kの軸心を約2.5[mm]ずつベルト移動方向下流側にずらした位置にするように、1次転写ローラ35Y,M,C,Kを配設している。このような1次転写ローラ35Y,M,C,Kに対して、1次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、1次転写ローラ35Y,M,C,Kに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。   The primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K are made of an elastic roller having a metal cored bar and a conductive sponge layer fixed on the surface thereof. The axial centers of the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K are shifted to the downstream side in the belt moving direction by about 2.5 [mm] with respect to the shafts of the photoreceptors 2Y, M, C, K. In addition, primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K are disposed. A primary transfer bias is applied to such primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K by constant current control. In place of the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K, a transfer charger or a transfer brush may be employed.

転写ユニット30のニップ形成ローラ36は、中間転写ベルト31のループ外側に配設されており、ループ内側の2次転写裏面ローラ33との間に中間転写ベルト31を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト31のおもて面と、ニップ形成ローラ36とが当接する2次転写ニップが形成されている。ニップ形成ローラ36は接地されているのに対し、2次転写裏面ローラ33には、2次転写バイアス電源39によって2次転写バイアスが印加される。これにより、2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36との間に、マイナス極性のトナーを2次転写裏面ローラ33側からニップ形成ローラ36側に向けて静電移動させる2次転写電界が形成される。   The nip forming roller 36 of the transfer unit 30 is disposed outside the loop of the intermediate transfer belt 31, and the intermediate transfer belt 31 is sandwiched between the secondary transfer back roller 33 inside the loop. As a result, a secondary transfer nip where the front surface of the intermediate transfer belt 31 and the nip forming roller 36 abut is formed. While the nip forming roller 36 is grounded, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer back roller 33 by a secondary transfer bias power source 39. As a result, a secondary transfer electric field is formed between the secondary transfer back roller 33 and the nip forming roller 36 to electrostatically move the negative polarity toner from the secondary transfer back roller 33 side toward the nip forming roller 36 side. Is done.

転写ユニット31の下方には、記録紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット100が配設されている。この給紙カセット100は、紙束の一番上の記録紙Pに給紙ローラ100aを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Pを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対101が配設されている。このレジストローラ対101は、給紙カセット100から送り出された記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Pを2次転写ニップ内で中間転写ベルト31上の4色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。2次転写ニップで記録紙Pに密着せしめられた中間転写ベルト31上の4色重ね合わせトナー像は、2次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙P上に一括2次転写され、記録紙Pの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップを通過すると、ニップ形成ローラ36や中間転写ベルト31から曲率分離する。   Below the transfer unit 31, a paper feed cassette 100 that stores a plurality of recording papers P in a stacked state is disposed. In this paper feed cassette 100, a paper feed roller 100a is brought into contact with the top recording paper P of the paper bundle, and this recording paper P is fed into the paper feed path by being driven to rotate at a predetermined timing. Send it out. A registration roller pair 101 is disposed near the end of the paper feed path. The registration roller pair 101 stops the rotation of both rollers as soon as the recording paper P delivered from the paper feed cassette 100 is sandwiched between the rollers. Then, rotation driving is resumed at a timing at which the sandwiched recording paper P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 31 in the secondary transfer nip, and the recording paper P is directed to the secondary transfer nip. Send it out. The four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 31 brought into intimate contact with the recording paper P at the secondary transfer nip is secondarily transferred onto the recording paper P by the action of the secondary transfer electric field and nip pressure. Combined with the white color of P, a full color toner image is obtained. The recording paper P having the full-color toner image formed on the surface in this manner is separated from the nip forming roller 36 and the intermediate transfer belt 31 by the curvature when passing through the secondary transfer nip.

2次転写裏面ローラ33は、芯金と、これの表面に被覆された導電性のNBR系ゴム層とを具備するものである。また、ニップ形成ローラ36も、芯金と、これの表面に被覆された導電性のNBR系ゴム層とを具備するものである。   The secondary transfer back roller 33 includes a cored bar and a conductive NBR rubber layer coated on the surface thereof. The nip forming roller 36 also includes a cored bar and a conductive NBR rubber layer coated on the surface thereof.

転写バイアス出力手段としての2次転写バイアス電源39は、直流電源と交流電源とを有しており、2次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめたものを出力することができる。なお、重畳バイアスを2次転写裏面ローラ33に印加しつつ、ニップ形成ローラ36を接地する代わりに、重畳バイアスをニップ形成ローラ36に印加しつつ、2次転写裏面ローラ33を接地してもよい。この場合、直流電圧の極性を異ならせる。具体的には、図示のように、マイナス極性のトナーを用い且つニップ形成ローラ36を接地した条件で、2次転写裏面ローラ33に重畳バイアスを印加する場合には、直流電圧としてトナーと同じマイナス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。これに対し、2次転写裏面ローラ33を接地し、且つ重畳バイアスをニップ形成ローラ36に印加する場合には、直流電圧としてトナーとは逆のプラス極性のものを用いて、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーとは逆のプラス極性にする。重畳バイアスを2次転写裏面ローラ33やニップ形成ローラ36に印加する代わりに、直流電圧を何れか一方のローラに印加するとともに、交流電圧を他方のローラに印加してもよい。なお、記録紙Pとして、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いずに、普通紙のような表面凹凸の小さなものを用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しないので、転写バイアスとして、直流電圧だけからなるものを印加してもよい。但し、ザラ紙のような表面凹凸の大きなものを用いるときには、転写バイアスを、直流電圧だけからなるものから、重畳バイアスに切り替える必要がある。   The secondary transfer bias power supply 39 as a transfer bias output means has a DC power supply and an AC power supply, and can output a secondary transfer bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage. Instead of grounding the nip forming roller 36 while applying the superimposed bias to the secondary transfer back surface roller 33, the secondary transfer back surface roller 33 may be grounded while applying the superimposed bias to the nip forming roller 36. . In this case, the polarity of the DC voltage is varied. Specifically, as shown in the figure, when a superimposed bias is applied to the secondary transfer back surface roller 33 under the condition that negative polarity toner is used and the nip forming roller 36 is grounded, the DC voltage is the same as that of the toner. Using the polarity, the time average potential of the superimposed bias is set to the same negative polarity as that of the toner. On the other hand, when the secondary transfer back surface roller 33 is grounded and the superimposed bias is applied to the nip forming roller 36, a DC voltage having a positive polarity opposite to that of the toner is used, and the time average of the superimposed bias is used. Is set to a positive polarity opposite to that of the toner. Instead of applying the superimposed bias to the secondary transfer back roller 33 or the nip forming roller 36, a DC voltage may be applied to one of the rollers and an AC voltage may be applied to the other roller. In addition, when using a recording paper P having a small surface unevenness such as plain paper without using a large surface unevenness such as rough paper, a shading pattern that follows the uneven pattern does not appear. A transfer bias composed only of a DC voltage may be applied. However, when using a paper with large surface irregularities such as rough paper, it is necessary to switch the transfer bias from a DC voltage only to a superimposed bias.

2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト31には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト31のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置37によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト31のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ34は、ベルトクリーニング装置37によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。   Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the intermediate transfer belt 31 after passing through the secondary transfer nip. This is cleaned from the belt surface by a belt cleaning device 37 in contact with the front surface of the intermediate transfer belt 31. A cleaning backup roller 34 disposed inside the loop of the intermediate transfer belt 31 backs up the cleaning of the belt by the belt cleaning device 37 from the inside of the loop.

2次転写ニップの図中右側方には、定着装置90が配設されている。この定着装置90は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ91と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ92とによって定着ニップを形成している。定着装置90内に送り込まれた記録紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ91に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置90内から排出された記録紙Pは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。   A fixing device 90 is disposed on the right side of the secondary transfer nip in the drawing. The fixing device 90 forms a fixing nip with a fixing roller 91 containing a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller 92 that rotates while contacting with the fixing roller 91 with a predetermined pressure. The recording paper P fed into the fixing device 90 is sandwiched between the fixing nips in such a posture that the unfixed toner image carrying surface is in close contact with the fixing roller 91. Then, the toner in the toner image is softened by the influence of heating and pressurization, and the full color image is fixed. The recording paper P discharged from the fixing device 90 passes through a post-fixing conveyance path and is then discharged outside the apparatus.

本プリンタにおいて、標準モードにおけるプロセス線速(感光体や中間転写ベルトの線速)は、約280[mm/s]である。但し、プリント速度よりも高画質化を優先する高画質モードにおけるプロセス線速は、標準モードよりも遅い値に設定されている。また、画質よりもプリント速度を優先する高速モードにおけるプロセス線速は、標準モードよりも速い値に設定されている。標準モード、高画質モード、高速モードの切り替えは、ユーザーの操作パネルに対するキー操作、あるいはパーソナルコンピュータにおけるプリンタプロパティメニューによって行われる。   In this printer, the process linear velocity (the linear velocity of the photosensitive member and the intermediate transfer belt) in the standard mode is about 280 [mm / s]. However, the process linear velocity in the high image quality mode that prioritizes higher image quality than the print speed is set to a value slower than the standard mode. Further, the process linear velocity in the high speed mode in which the print speed is prioritized over the image quality is set to a value faster than that in the standard mode. Switching between the standard mode, the high image quality mode, and the high speed mode is performed by a key operation on a user operation panel or a printer property menu in a personal computer.

モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニット30におけるY,M,C用の1次転写ローラ35Y,M,Cを支持している図示しない支持板を移動せしめて、1次転写ローラ35Y,M,C,Kを、感光体2Y,M,Cから遠ざける。これにより、中間転写ベルト31のおもて面を感光体2Y,M,Cから引き離して、中間転写ベルト31をK用の感光体2Kだけに当接させる。この状態で、4つの画像形成ユニット1Y,M,C,Kのうち、K用の画像形成ユニット1Kだけを駆動して、Kトナー像を感光体2K上に形成する。   In the case of forming a monochrome image, a support plate (not shown) supporting the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C for Y, M, and C in the transfer unit 30 is moved to move the primary transfer rollers 35Y, 35M. , C, K are moved away from the photoreceptors 2Y, M, C. As a result, the front surface of the intermediate transfer belt 31 is separated from the photoconductors 2Y, 2M, and 2C, and the intermediate transfer belt 31 is brought into contact with only the K photoconductor 2K. In this state, of the four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, only the K image forming unit 1K is driven to form a K toner image on the photoreceptor 2K.

2次転写バイアス電源39は、直流成分と交流成分とからなる2次転写バイアスを出力する。本プリンタにおいて、2次転写バイアスの直流成分は、直流成分の電圧たるオフセット電圧Voffと同じ値である。2次転写バイアスを2次転写裏面ローラ33に印加し、且つニップ形成ローラ36を接地した本プリンタでは、2次転写バイアスの極性がトナーと同じマイナス極性になっているときには、2次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーを2次転写裏面ローラ33側からニップ形成ローラ36側に静電的に押し出す。これにより、中間転写ベルト31上のトナーを記録紙P上に転移させる。一方、重畳バイアスの極性がトナーとは逆のプラス極性になっているときには、2次転写ニップ内において、マイナス極性のトナーをニップ形成ローラ36側から2次転写裏面ローラ33側に向けて静電的に引き寄せる。これにより、記録紙Pに転移させたトナーを中間転写ベルト31側に再び引き寄せる。   The secondary transfer bias power supply 39 outputs a secondary transfer bias composed of a DC component and an AC component. In this printer, the DC component of the secondary transfer bias has the same value as the offset voltage Voff that is the voltage of the DC component. In this printer in which the secondary transfer bias is applied to the secondary transfer back roller 33 and the nip forming roller 36 is grounded, the secondary transfer bias is in the secondary transfer nip when the polarity of the secondary transfer bias is the same negative polarity as the toner. , The negative polarity toner is electrostatically pushed out from the secondary transfer back surface roller 33 side to the nip forming roller 36 side. As a result, the toner on the intermediate transfer belt 31 is transferred onto the recording paper P. On the other hand, when the polarity of the superimposed bias is a positive polarity opposite to that of the toner, the negative polarity toner is electrostatically transferred from the nip forming roller 36 side to the secondary transfer back roller 33 side in the secondary transfer nip. To draw. As a result, the toner transferred to the recording paper P is attracted again to the intermediate transfer belt 31 side.

次に、本発明者らが行った観測実験について説明する。
本発明者らは、2次転写ニップ内におけるトナーの挙動を観測するために、特殊な観測実験装置を製造した。図5は、その観測実験装置を示す概略構成図である。この観測実験装置は、透明基板210、現像装置231、Zステージ220、照明241、顕微鏡242、高速度カメラ243、パーソナルコンピュータ244などを備えている。透明基板210は、ガラス板211と、これの下面に形成されたITO(Indium Tin Oxide)からなる透明電極212と、透明電極212の上に被覆された透明材料からなる透明絶縁層213とを具備している。この透明基板210は、図示しない基板支持手段によって所定の高さ位置で支持されている。この基板支持手段は、図示しない移動機構によって図中上下左右方向に移動することが可能である。図示の例では、透明基板210が金属版215を載置したZステージ220の上に位置しているが、基板支持手段の移動により、Zステージ220の側方に配設された現像装置231の真上に移動することも可能である。なお、透明基板212の透明電極212は、基板支持手段に固定された電極に接続され、この電極は接地されている。
Next, observation experiments conducted by the present inventors will be described.
The present inventors manufactured a special observation experimental apparatus in order to observe the behavior of the toner in the secondary transfer nip. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the observation experimental apparatus. This observation experimental apparatus includes a transparent substrate 210, a developing device 231, a Z stage 220, an illumination 241, a microscope 242, a high-speed camera 243, a personal computer 244, and the like. The transparent substrate 210 includes a glass plate 211, a transparent electrode 212 made of ITO (Indium Tin Oxide) formed on the lower surface thereof, and a transparent insulating layer 213 made of a transparent material coated on the transparent electrode 212. doing. The transparent substrate 210 is supported at a predetermined height by substrate support means (not shown). This substrate support means can be moved in the vertical and horizontal directions in the drawing by a moving mechanism (not shown). In the illustrated example, the transparent substrate 210 is positioned on the Z stage 220 on which the metal plate 215 is placed. However, the movement of the substrate support means causes the developing device 231 disposed on the side of the Z stage 220 to move. It is also possible to move directly above. The transparent electrode 212 of the transparent substrate 212 is connected to an electrode fixed to the substrate support means, and this electrode is grounded.

現像装置231は、実施形態に係るプリンタの現像装置と同様の構成になっており、スクリュウ部材232、現像ロール233、ドクターブレード234などを有している。現像ロール233は、電源235によって現像バイアスが印加された状態で回転駆動される。   The developing device 231 has the same configuration as the developing device of the printer according to the embodiment, and includes a screw member 232, a developing roll 233, a doctor blade 234, and the like. The developing roll 233 is rotationally driven in a state where a developing bias is applied by the power source 235.

透明基板210が基板支持手段の移動により、現像装置231の真上で且つ現像ロール233に対して所定のギャップを介して対向する位置まで所定の速度で移動せしめられると、現像ロール233上のトナーが透明基板210の透明電極212上に転移する。これにより、透明基板210の透明電極212上には所定の厚みのトナー層216が形成される。トナー層216に対する単位面積あたりのトナー付着量は、現像剤のトナー濃度、トナーの帯電量、現像バイアス値、基板210と現像ロール233とのギャップ、透明基板210の移動速度、現像ロール233の回転速度などによって調整することができる。   When the transparent substrate 210 is moved at a predetermined speed to a position directly above the developing device 231 and facing the developing roll 233 via a predetermined gap by the movement of the substrate support means, the toner on the developing roll 233 Is transferred onto the transparent electrode 212 of the transparent substrate 210. As a result, a toner layer 216 having a predetermined thickness is formed on the transparent electrode 212 of the transparent substrate 210. The toner adhesion amount per unit area with respect to the toner layer 216 includes the developer toner density, the toner charge amount, the developing bias value, the gap between the substrate 210 and the developing roll 233, the moving speed of the transparent substrate 210, and the rotation of the developing roll 233. The speed can be adjusted.

トナー層216が形成された透明基板210は、平面状の金属板215上に導電性接着剤で貼り付された記録紙214との対向位置まで平行移動せしめられる。金属板215は、加重センサが設けられた基板221上に設置され、基板221はZステージ220上に設置されている。また、金属板215は、電圧増幅器217に接続されている。電圧増幅器217には、波形発生装置218によって直流電圧及び交番電圧からなる転写バイアスが入力され、金属板215には電圧増幅器217によって増幅された転写バイアスが印加される。Zステージ220を駆動制御して金属板215を上昇させると、記録用紙214がトナー層216と接触し始める。金属板215を更に上昇させると、トナー層216に対する圧力が増加するが、加重センサからの出力が所定の値になるように金属板215の上昇を停止させる。圧力を所定値にした状態で、金属板215に転写バイアスを印加してトナーの挙動を観察する。観察後は、Zステージ220を駆動制御して金属板215を下降させて、記録用紙214を透明基板210から離間させる。すると、トナー層216は記録用紙214上に転写されている。   The transparent substrate 210 on which the toner layer 216 is formed is translated to a position facing the recording paper 214 attached to the planar metal plate 215 with a conductive adhesive. The metal plate 215 is installed on a substrate 221 provided with a weight sensor, and the substrate 221 is installed on the Z stage 220. The metal plate 215 is connected to the voltage amplifier 217. A transfer bias composed of a DC voltage and an alternating voltage is input to the voltage amplifier 217 by the waveform generator 218, and a transfer bias amplified by the voltage amplifier 217 is applied to the metal plate 215. When the Z plate 220 is driven and controlled to raise the metal plate 215, the recording paper 214 starts to contact the toner layer 216. When the metal plate 215 is further raised, the pressure on the toner layer 216 increases, but the rise of the metal plate 215 is stopped so that the output from the weight sensor becomes a predetermined value. With the pressure set to a predetermined value, a transfer bias is applied to the metal plate 215 to observe the behavior of the toner. After the observation, the Z stage 220 is driven and controlled, the metal plate 215 is lowered, and the recording paper 214 is separated from the transparent substrate 210. Then, the toner layer 216 is transferred onto the recording paper 214.

トナーの挙動の観察については、基板210の上方に配設されている顕微鏡242及び高速度カメラ243を用いて行う。基板210は、ガラス板211、透明電極212、及び透明絶縁層213という各層が全て透明材料からなるので、透明電極210の上方から、透明基板210を介して、透明基板210の下側にあるトナーの挙動を観察することができる。   The behavior of the toner is observed using a microscope 242 and a high-speed camera 243 disposed above the substrate 210. Since the substrate 210 includes all of the glass plate 211, the transparent electrode 212, and the transparent insulating layer 213 made of a transparent material, the toner on the lower side of the transparent substrate 210 through the transparent substrate 210 from above the transparent electrode 210. Can be observed.

顕微鏡242としては、キーエンス社製のズームレンズVH−Z75からなるものを用いた。また、高速度カメラ243としては、フォトロン社製のFASTCAM−MAX 120KCを用いた。フォトロン社FASTCAM−MAX 120KCは、パーソナルコンピュータ244によって駆動制御される。顕微鏡242及び高速度カメラ243は、図示しないカメラ支持手段によって支持されている。このカメラ支持手段は、顕微鏡242の焦点を調整できるように構成されている。   As the microscope 242, a zoom lens made of KEYENCE zoom lens VH-Z75 was used. As the high-speed camera 243, FASTCAM-MAX 120KC manufactured by Photoron Co. was used. Photolon FASTCAM-MAX 120KC is driven and controlled by a personal computer 244. The microscope 242 and the high-speed camera 243 are supported by camera support means (not shown). This camera support means is configured so that the focus of the microscope 242 can be adjusted.

透明基板210上におけるトナーの挙動を、次のようにして撮影した。即ち、まず、照明241によってトナーの挙動の観察位置に照明光を照射して、顕微鏡242の焦点を調整する。次に、金属板215に転写バイアスを印加して、透明基板210の下面に付着しているトナー層216のトナーを、記録紙214に向けて移動させる。このときのトナーの挙動を、高速度カメラ243で撮影した。   The behavior of the toner on the transparent substrate 210 was photographed as follows. That is, first, the illumination light irradiates the observation position of the toner behavior with the illumination 241 to adjust the focus of the microscope 242. Next, a transfer bias is applied to the metal plate 215 to move the toner of the toner layer 216 attached to the lower surface of the transparent substrate 210 toward the recording paper 214. The behavior of the toner at this time was photographed with a high-speed camera 243.

図5に示した観測実験装置と、実施形態に係るプリンタとでは、トナーを記録紙に転写する転写ニップの構造が異なるため、転写バイアスが同じであっても、トナーに作用する転写電界は異なる。適切な観察条件を調べるために、観測実験装置でも、良好な凹部濃度再現性が得られる転写バイアス条件を調べてみた。記録紙214としては、(株)NBSリコー社製のFC和紙タイプ「さざ波」と呼ばれるものを使用した。トナーとしては、平均粒径6.8[μm]のYトナーに、Kトナーを少量混入したものを用いた。観測実験装置では、記録紙(さざ波)の裏面に転写バイアスを印加する構成になっているため、トナーを記録紙に転写し得る転写バイアスの極性が、実施形態に係るプリンタとは逆になっている(即ち、プラス極性)。重畳バイアスからなる転写バイアスの交流成分として、波形が正弦波であるものを採用した。交流成分の周波数fを1000[Hz]、直流成分(本例ではオフセット電圧Voffに該当)を200[V]、ピークツウピーク電圧Vppを1000[V]に設定し、記録紙214に対して0.4〜0.5[mg/cm]のトナー付着量でトナー層216を転写した。その結果、「さざ波」の表面の凹部上で十分な画像濃度を得ることができた。 Since the observation experimental apparatus shown in FIG. 5 and the printer according to the embodiment have different transfer nip structures for transferring toner to recording paper, the transfer electric field acting on the toner is different even if the transfer bias is the same. . In order to investigate the appropriate observation conditions, we also examined the transfer bias conditions that give good recess density reproducibility even with an observation experimental apparatus. As the recording paper 214, what is called FC Japanese paper type “Sazanami” manufactured by NBS Ricoh Co., Ltd. was used. As the toner, a Y toner having an average particle diameter of 6.8 [μm] mixed with a small amount of K toner was used. Since the observation experiment apparatus is configured to apply a transfer bias to the back surface of the recording paper (ripple wave), the polarity of the transfer bias capable of transferring the toner to the recording paper is opposite to that of the printer according to the embodiment. (Ie, positive polarity). As the alternating current component of the transfer bias composed of the superimposed bias, one having a sinusoidal waveform was adopted. The frequency f of the AC component is set to 1000 [Hz], the DC component (corresponding to the offset voltage Voff in this example) is set to 200 [V], and the peak-to-peak voltage Vpp is set to 1000 [V]. The toner layer 216 was transferred with a toner adhesion amount of 4 to 0.5 [mg / cm 2 ]. As a result, a sufficient image density could be obtained on the concave portion on the surface of the “ripple”.

そのとき、顕微鏡242の焦点を透明基板210上のトナー層216に合わせ、トナーの挙動を撮影した。すると、次のような現象が観察された。即ち、トナー層216中のトナー粒子は、転写バイアスの交流成分によって形成される交番電界により、透明基板210と記録紙214との間を往復移動するが、その往復移動回数の増加とともに、往復移動するトナー粒子の量が増加した。具体的には、転写ニップにおいては、転写バイアスの交流成分の1周期(1/f)が到来する毎に、交番電界が1回作用してトナー粒子が1回往復移動する。初めの1周期では、図6に示すように、トナー層216のうち、層の表面に存在しているトナー粒子だけが層から離脱する。そして、記録紙216の凹部に進入した後、再びトナー層216に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層216のトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層216や透明基板210との付着力を弱める。これにより、次の1周期には、図7に示すように、前の1周期よりも多くのトナー粒子がトナー層216から離脱する。そして、記録紙216の凹部に進入した後、再びトナー層216に戻ってくる。このとき、戻ったトナー粒子が、トナー層216中にまだ残っていたトナー粒子に衝突することで、後者のトナー粒子とトナー層216や透明基板210との付着力を弱める。これにより、更に次の1周期には、図8に示すように、前の1周期よりも更に多くのトナー粒子がトナー層216から離脱する。このように、トナー粒子は往復移動する毎に、その数を徐々に増やしていく。すると、ニップ通過時間が経過したときには(観測実験装置ではニップ通過時間に相当する時間が経過したとき)、記録紙Pの凹部内に十分量のトナーが転移していることがわかった。   At that time, the microscope 242 was focused on the toner layer 216 on the transparent substrate 210, and the behavior of the toner was photographed. Then, the following phenomenon was observed. That is, the toner particles in the toner layer 216 reciprocate between the transparent substrate 210 and the recording paper 214 due to an alternating electric field formed by the alternating current component of the transfer bias. The amount of toner particles to increase. Specifically, in the transfer nip, every time one period (1 / f) of the AC component of the transfer bias arrives, the alternating electric field acts once and the toner particles reciprocate once. In the first cycle, as shown in FIG. 6, only the toner particles present on the surface of the toner layer 216 are detached from the layer. Then, after entering the concave portion of the recording paper 216, it returns to the toner layer 216 again. At this time, the returned toner particles collide with the toner particles of the toner layer 216, thereby weakening the adhesion between the latter toner particles and the toner layer 216 or the transparent substrate 210. As a result, in the next cycle, as shown in FIG. 7, more toner particles are detached from the toner layer 216 than in the previous cycle. Then, after entering the concave portion of the recording paper 216, it returns to the toner layer 216 again. At this time, the returned toner particles collide with the toner particles still remaining in the toner layer 216, thereby weakening the adhesion between the latter toner particles and the toner layer 216 or the transparent substrate 210. As a result, in the next one cycle, as shown in FIG. 8, more toner particles are detached from the toner layer 216 than in the previous one cycle. In this way, the number of toner particles gradually increases each time they reciprocate. Then, it was found that when the nip passage time has elapsed (when the time corresponding to the nip passage time has elapsed in the observation experimental apparatus), a sufficient amount of toner has been transferred into the concave portion of the recording paper P.

次に、直流電圧(本例ではオフセット電圧Voffに該当する)を200[V]に設定し、且つピークツウピーク電圧Vppを800[V]にした条件で、トナーの挙動を撮影したところ、次のような現象が観察された。即ち、トナー層216中のトナー粒子のうち、層の表面に存在しているものが、初めの1周期で層から離脱して記録紙Pの凹部内に進入する。ところが、進入したトナー粒子は、その後、トナー層216に向かうことなく、凹部内に留まった。次の1周期が到来したとき、トナー層216から新たに離脱して記録紙Pの凹部内に進入したトナー粒子は、ごく僅かであった。よって、ニップ通過時間が経過した時点で、記録紙Pの凹部内には少量のトナー粒子しか転移していない状態であった。本発明者らは、更なる実験を行ったところ、始めの一周期で、トナー層216から記録紙Pの凹部内に進入させたトナー粒子を、再びトナー層216に引き戻すことができる戻しピーク値Vrの値は、透明基板210上における単位面積あたりのトナー付着量に左右されることがわかった。透明基板210上におけるトナー付着量が多くなるほど、記録紙Pの凹部内のトナー粒子をトナー層216に引き戻すことが可能な戻しピーク値Vrが大きくなるのである。   Next, when the DC behavior (corresponding to the offset voltage Voff in this example) is set to 200 [V] and the peak-to-peak voltage Vpp is set to 800 [V], the behavior of the toner is photographed. The following phenomenon was observed. That is, among the toner particles in the toner layer 216, those existing on the surface of the layer separate from the layer in the first one cycle and enter the concave portion of the recording paper P. However, the toner particles that entered entered the recesses without going to the toner layer 216. When the next period arrived, very few toner particles were newly detached from the toner layer 216 and entered into the recesses of the recording paper P. Therefore, when the nip passage time has elapsed, only a small amount of toner particles have been transferred into the recesses of the recording paper P. As a result of further experiments, the inventors of the present invention have found that the toner particles that have entered the concave portion of the recording paper P from the toner layer 216 in the first cycle can be returned to the toner layer 216 again. It was found that the value of Vr depends on the toner adhesion amount per unit area on the transparent substrate 210. As the toner adhesion amount on the transparent substrate 210 increases, the return peak value Vr at which the toner particles in the recesses of the recording paper P can be pulled back to the toner layer 216 increases.

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図9は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、転写バイアス出力手段の一部を構成する制御部60は、演算手段たるCPU60a(Central Processing Unit),不揮発性メモリたるRAM60c(Random Access Memory),一時記憶手段たるROM60b(Read Only Memory)、フラッシュメモリ60d等を有している。装置全体の制御を司る制御部60には、様々な機器やセンサが接続されているが、本プリンタの特徴的な構成に関連する機器やセンサだけを示している。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 9 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the printer. In the figure, a control unit 60 constituting a part of the transfer bias output means includes a CPU 60a (Central Processing Unit) as a calculation means, a RAM 60c (Random Access Memory) as a nonvolatile memory, and a ROM 60b (Read Only Memory) as a temporary storage means. And a flash memory 60d. Although various devices and sensors are connected to the control unit 60 that controls the entire apparatus, only devices and sensors related to the characteristic configuration of the printer are shown.

1次転写電源81Y,M,C,Kは、1次転写ローラ35Y,M,C,Kに印加するための1次転写バイアスを出力するものである。また、2次転写電源39は、2次転写裏面ローラ33に印加するための2次転写バイアスを出力するものであり、制御部60とともに転写バイアス出力手段を構成している。また、オペレーションパネル50は、図示しないタッチパネルや複数のキーボタンなどから構成され、タッチパネルの画面に画像を表示したり、タッチパネルやキーボタンによって操作者による入力操作を受け付けたりする。制御部60から送られてくる制御信号に基づいて、タッチパネルに画像を表示することができる。   The primary transfer power supplies 81Y, 81M, 81C, 81K output a primary transfer bias to be applied to the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K. The secondary transfer power supply 39 outputs a secondary transfer bias to be applied to the secondary transfer back surface roller 33, and constitutes a transfer bias output means together with the control unit 60. The operation panel 50 includes a touch panel (not shown) and a plurality of key buttons. The operation panel 50 displays an image on the screen of the touch panel and accepts an input operation by an operator using the touch panel and key buttons. An image can be displayed on the touch panel based on a control signal sent from the control unit 60.

図10は、図3に記載の2次転写電源39から出力される2次転写バイアスの電圧波形を示す波形図である。同図において、オフセット電圧Voff[V]は、2次転写バイアスの電圧の時間平均値を表している。図示のように、重畳バイアスからなる2次転写バイアスにおいて、交流成分は、矩形状の立ち上がりパルスと矩形状の立ち下がりパルスとの繰り返しからなるものである。立ち上がりパルスと立ち下がりパルスとのうち、立ち上がりパルスは、正規極性(本例ではマイナス)に帯電しているトナーをニップ形成ローラ36側からベルト側に移動させる方向の電界を2次転写ニップ内に形成する。これに対し、立ち下がりパルスは、マイナスに帯電しているトナーをベルト側からニップ形成ローラ36側に移動させる方向の電界を2次転写ニップ内に形成する。図示の交流成分は、立ち下がりパルスの持続時間である立ち下がり時間t2が、立ち上がりパルスの持続時間である立ち上がり時間t1よりも長くなっている。   FIG. 10 is a waveform diagram showing the voltage waveform of the secondary transfer bias output from the secondary transfer power supply 39 shown in FIG. In the figure, the offset voltage Voff [V] represents the time average value of the secondary transfer bias voltage. As shown in the figure, in the secondary transfer bias composed of a superposed bias, the AC component is composed of repetition of a rectangular rising pulse and a rectangular falling pulse. Of the rising pulse and falling pulse, the rising pulse generates an electric field in the secondary transfer nip in the direction in which the toner charged to the normal polarity (minus in this example) is moved from the nip forming roller 36 side to the belt side. Form. On the other hand, the falling pulse forms an electric field in the secondary transfer nip in the direction in which the negatively charged toner is moved from the belt side to the nip forming roller 36 side. In the illustrated AC component, the falling time t2 that is the duration of the falling pulse is longer than the rising time t1 that is the duration of the rising pulse.

2次転写バイアスの交流成分として、図示のような矩形パルスを用いると、電圧をプラス側に立ち上げた瞬間にプラス側のピークに達し、且つマイナス側に立ち下げた瞬間にマイナス側のピークに達することから、正弦波に比べて、ピークに達している時間を大幅に長くする。この結果、従来のような正弦波を用いる場合に比べて、より低いピークツウピーク電圧Vppでトナーをベルトと記録紙表面の凹部との間で往復移動させることが可能になる。   If a rectangular pulse as shown in the figure is used as the AC component of the secondary transfer bias, it reaches the positive peak at the moment when the voltage is raised to the positive side, and reaches the negative peak at the moment when the voltage is lowered to the negative side. Therefore, the time to reach the peak is made significantly longer than the sine wave. As a result, it is possible to reciprocate the toner between the belt and the concave portion of the recording paper surface with a lower peak-to-peak voltage Vpp as compared with the case of using a conventional sine wave.

また、本プリンタにおいては、交流成分の立ち上がりパルスと立ち下がりパルスとのうち、正規極性であるマイナスに帯電しているトナーをベルト側から記録紙側に移動させる方である立ち下がりパルスの立ち下がり時間t2を、立ち上がり時間t1よりも長くしている。これにより、両時間を互いに同じにする場合に比べて、送りピーク値Vtをより低くしている。具体的には、送りピーク値については、ベタ画像出力時など、多量のトナーを2次転写ニップに進入させた場合であっても、その多量のトナーをベルト側から記録紙側に良好に転移させ得る条件に設定する必要がある。立ち下がり時間t2を比較的短くした場合、多量のトナーをベルト表面から記録紙Pに短時間で転移させ得る条件にしなければならないことから、送りピーク値Vtを比較的大きくする必要がある。これに対し、立ち下がり時間t2間を比較的長くした場合、多量のトナーを転移させるのに必要な時間が十分にとれることから、送りピーク値Vtを比較的小さくすることが可能になる。このため、立ち下がり時間t2を立ち上がり時間t1よりも長くすることで、両時間を同じにする場合に比べて、送りピーク値Vtをより低くすることが可能になるのである。戻しピーク値Vrについては、両時間を同じにする場合に比べて、より高くする必要が生ずるが、その量は、送りピーク値Vtを低減する量よりも少なくて済む。記録紙Pに転移したトナーについては、立ち上がりパルスによってその全量をベルト上のトナー層に戻す必要はなく、ある程度の量をトナー層に衝突させれば足りるからである。このため、立ち下がり時間t2を立ち上がり時間t1よりも長くすることで、送りピーク値vtと戻しピーク値vrとの和であるピークツウピーク電圧Vppをより小さくすることができる。   In this printer, the falling edge of the falling pulse, which is the one that moves the negatively charged toner of the normal polarity from the belt side to the recording paper side, out of the rising pulse and the falling pulse of the AC component The time t2 is set longer than the rise time t1. Thereby, compared with the case where both time is made the same mutually, the feed peak value Vt is made lower. Specifically, with regard to the feed peak value, even when a large amount of toner enters the secondary transfer nip, such as when outputting a solid image, the large amount of toner is transferred well from the belt side to the recording paper side. It is necessary to set the conditions that can be allowed. When the fall time t2 is made relatively short, it is necessary to make the condition that a large amount of toner can be transferred from the belt surface to the recording paper P in a short time. Therefore, the feed peak value Vt needs to be made relatively large. On the other hand, when the fall time t2 is made relatively long, a sufficient time is required for transferring a large amount of toner, so that the feed peak value Vt can be made relatively small. For this reason, by making the fall time t2 longer than the rise time t1, the feed peak value Vt can be made lower than when both times are made the same. The return peak value Vr needs to be higher than when both times are the same, but the amount may be smaller than the amount by which the feed peak value Vt is reduced. This is because it is not necessary for the toner transferred to the recording paper P to be entirely returned to the toner layer on the belt by the rising pulse, and it is sufficient if a certain amount of the toner collides with the toner layer. For this reason, the peak-to-peak voltage Vpp which is the sum of the feed peak value vt and the return peak value vr can be further reduced by making the fall time t2 longer than the rise time t1.

以上の結果、本プリンタにおいては、従来に比べて、より低いピークツウピーク電圧Vppで2次転写ニップ内のトナーを往復移動させることで、記録紙表面の凹部と凸部とでそれぞれ十分な画像濃度を得ながら、白点の発生を抑えることができる。   As a result of the above, in this printer, the toner in the secondary transfer nip is reciprocated at a lower peak-to-peak voltage Vpp than in the conventional case, so that a sufficient image can be obtained on the concave and convex portions on the surface of the recording paper. The generation of white spots can be suppressed while obtaining the density.

次に、本発明者らが行った実験と、実施形態に係るプリンタの更なる特徴的な構成とについて説明する。
[実験1]
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリント試験機を用意した。そして、このプリント試験機を用いて各種のプリントテストを行った。感光体や中間転写ベルト31の線速であるプロセス線速については、173[mm/s]に設定した。また、2次転写バイアスの交流成分の周波数fについては周波数を1000[Hz]に設定した。また、記録紙Pとしては、特殊製紙株式会社製のレザック66(商品名) 175kg紙(四六版連量)を使用した。レザック66は、「さざ波」よりも紙表面の凹凸の度合いが大きい紙である。紙表面の凹部の深さは最大で100[μm]程度である。Mベタ画像とCベタ画像との重ね合わせによる青ベタ画像を、様々な2次転写バイアスの条件でそれぞれレザック66に出力した。そして、出力された青ベタ画像のM成分の画像濃度(ID)と、C成分の画像濃度(ID)とを、それぞれX−Rite社製 X−Rite938によって測定した。そして、それら2つの画像濃度の和を、青色の画像濃度として求めた。青色は、画像濃度(ID)が2.7以上で、殆どの観察者が十分な色合いであると認識する。そこで、青色の画像濃度(ID)の目標値を2.7以上とした。すると、青色の画像濃度を目標の2.7以上にすることができる2次転写バイアスの条件は、比較的限られてしまうことがわかった。
Next, an experiment conducted by the present inventors and a further characteristic configuration of the printer according to the embodiment will be described.
[Experiment 1]
The inventors prepared a print tester having the same configuration as the printer according to the embodiment. Various print tests were performed using this print tester. The process linear velocity, which is the linear velocity of the photoreceptor and the intermediate transfer belt 31, was set to 173 [mm / s]. The frequency f of the AC component of the secondary transfer bias was set to 1000 [Hz]. Further, as the recording paper P, RESAK 66 (trade name) 175 kg paper (a sixty-six continuous quantity) manufactured by Tokushu Paper Co., Ltd. was used. The resac 66 is paper having a degree of unevenness on the paper surface larger than “ripple waves”. The depth of the concave portion on the paper surface is about 100 [μm] at the maximum. A blue solid image obtained by superimposing the M solid image and the C solid image was output to the Rezac 66 under various secondary transfer bias conditions. Then, the image density (ID) of the M component and the image density (ID) of the C component of the output blue solid image were measured by X-Rite 938 manufactured by X-Rite, respectively. The sum of these two image densities was obtained as the blue image density. Blue color has an image density (ID) of 2.7 or higher, and most observers recognize that the color is sufficient. Therefore, the target value of the blue image density (ID) is set to 2.7 or more. Then, it was found that the conditions for the secondary transfer bias that can achieve the target image density of 2.7 or higher are relatively limited.

2次転写バイアスの交流成分の戻し時間比としては、20[%]、50[%]の2通りの条件を採用したが、それぞれの戻し時間比で、青色で目標の画像濃度が得られるオフセット電圧Voffの値が大きく異なることがわかった。なお、戻し時間比とは、立ち上がり時間t1と立ち下がり時間t2との和に対する、戻しピーク値Vrを具備する方のパルスの持続時間の割合のことである。本例では、前記和に対する立ち上がり時間t1の割合であり、「t1/(t1+t2)×100[%]」という式によって求められる。   As the return time ratio of the AC component of the secondary transfer bias, two conditions of 20 [%] and 50 [%] were adopted, but with each return time ratio, an offset for obtaining a target image density in blue. It was found that the value of the voltage Voff is greatly different. The return time ratio is the ratio of the duration of the pulse having the return peak value Vr to the sum of the rise time t1 and the fall time t2. In this example, it is the ratio of the rise time t1 to the sum, and is obtained by the equation “t1 / (t1 + t2) × 100 [%]”.

[実験2]
戻し時間比=20[%]、戻し時間比=50[%]の2通りの条件において、それぞれ、先のテストプリントで最も高い画像濃度(青色のID)を得ることができたオフセット電圧Voffを中心にして、オフセット電圧Voffを1[kV]の範囲で細かく変化させ、それぞれの条件で青ベタ画像を出力した。そして、先の実験1と同様にして、それぞれの青ベタ画像について青色の画像濃度(ID)を測定した。画像濃度(ID)としては、紙表面の凸部上での画像濃度と、凹部上での画像濃度とをそれぞれ測定した。この結果を、図11、図12、図13、図14に示す。
[Experiment 2]
Under the two conditions of return time ratio = 20 [%] and return time ratio = 50 [%], the offset voltage Voff at which the highest image density (blue ID) was obtained in the previous test print, respectively. The offset voltage Voff was finely changed in the range of 1 [kV] around the center, and a blue solid image was output under each condition. Then, in the same manner as in the previous experiment 1, the blue image density (ID) was measured for each blue solid image. As the image density (ID), the image density on the convex part on the paper surface and the image density on the concave part were measured. The results are shown in FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, and FIG.

これらの図からわかるように、凹部上の画像濃度、凸部上の画像濃度はともに、戻し時間比=50[%]の条件よりも、戻し時間比=20[%]の条件の方が、ID=2.7以上を実現するオフセット電位Voffの範囲が広くなることがわかる。戻し時間比=40[%]でも同様の実験を行ったところ、同様に、戻し時間比=40[%]の条件の方が、2.7以上の画像濃度を実現するオフセット電位Voffの範囲が広くなった。但し、戻し時間比=10[%]にすると、紙表面の凹部内に進入させたトナーを良好にベルト側に戻すことができなくなることから、凹部上で十分な画像濃度が得られなくなった。   As can be seen from these figures, the image density on the concave portion and the image density on the convex portion are both under the condition of the return time ratio = 20 [%] than the condition of the return time ratio = 50 [%]. It can be seen that the range of the offset potential Voff that realizes ID = 2.7 or more is widened. A similar experiment was conducted with the return time ratio = 40 [%]. Similarly, the range of the offset potential Voff that achieves an image density of 2.7 or higher is obtained under the condition of the return time ratio = 40 [%]. It became wide. However, when the return time ratio is set to 10 [%], the toner that has entered the recesses on the paper surface cannot be satisfactorily returned to the belt side, so that a sufficient image density cannot be obtained on the recesses.

そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、2次転写バイアスの交流成分として、戻し時間比が10[%]よりも高く且つ50[%]よりも低いものを出力するように、転写バイアス出力手段としての2次転写電源39を構成している。   Therefore, in the printer according to the embodiment, as the transfer bias output unit, the AC component of the secondary transfer bias is output so that the return time ratio is higher than 10 [%] and lower than 50 [%]. The secondary transfer power supply 39 is configured.

[実験3]
本発明者らは、2次転写ニップ内で、紙表面の凹部内に進入したトナーをベルト上に有効に戻すことができる立ち上がり時間t1の最小値を調べた。具体的には、戻し時間比=20[%]、50[%]の条件にてそれぞれ、2次転写バイアスの交流成分の周波数f、オフセット電圧Voff、及びピークツウピーク電圧をそれぞれ適宜変化させて、それぞれの条件における青ベタ画像の凹部上の画像濃度を測定した。この実験によって得られたIDmax値と交流成分の周波数fとの関係を、図15に示す。
[Experiment 3]
The inventors investigated the minimum value of the rise time t1 in which the toner that entered the concave portion on the paper surface can be effectively returned onto the belt in the secondary transfer nip. Specifically, the frequency f of the AC component of the secondary transfer bias, the offset voltage Voff, and the peak-to-peak voltage are appropriately changed under the conditions of the return time ratio = 20 [%] and 50 [%], respectively. The image density on the concave portion of the blue solid image under each condition was measured. FIG. 15 shows the relationship between the IDmax value obtained by this experiment and the frequency f of the AC component.

図示のように、基本的には、周波数fを高くするほど、画像のIDmax値(最大画像濃度)が高くなる。これは、周波数fを高くするほど、2次転写ニップ内におけるトナーの往復移動回数を増加させるからである。戻し時間比=50[%]の条件では、200〜1500[Hz]の帯域の全領域にて、周波数fを高くするほどIDmax値を高くするという現象が認められている。周波数fを高くするほど、立ち上がり時間t1を短くすることになる。戻し時間比=50[%]、且つ周波数f=1500[Hz]という条件においては、図示のように、目標の2.7よりも大幅に大きい3というIDmax値が得られている。この条件における立ち上がり時間t1は、0.33[ms](1/1.5×0.5)であり、これは、2次転写ニップ内で紙表面の凹部内のトナーをベルト側に戻すのに有効な2次転戻すことに対して有効な値であると言える。   As shown in the figure, basically, the higher the frequency f, the higher the IDmax value (maximum image density) of the image. This is because the frequency of reciprocating movement of the toner in the secondary transfer nip increases as the frequency f is increased. Under the condition of the return time ratio = 50 [%], the phenomenon that the IDmax value is increased as the frequency f is increased is recognized in the entire region of the band of 200 to 1500 [Hz]. The higher the frequency f, the shorter the rise time t1. Under the condition of the return time ratio = 50 [%] and the frequency f = 1500 [Hz], as shown in the figure, an IDmax value of 3 which is significantly larger than the target 2.7 is obtained. The rise time t1 under this condition is 0.33 [ms] (1 / 1.5 × 0.5), and this causes the toner in the concave portion of the paper surface to return to the belt side in the secondary transfer nip. It can be said that this is an effective value for the secondary reversion effective for.

一方、戻し時間比=20[%]の条件では、図示のように、200〜1000[Hz]の帯域では、周波数fを増加させるに従ってIDmax値を増加させるが、周波数fを1000[Hz]より高くすると、IDmax値を却って低下させてしまう。戻し時間比=50[%]、且つ周波数f=1000[Hz]という条件における立ち上がり時間t1は、0.2[ms](1/1×0.2)である。これに対し、戻し時間比=50[%]、且つ周波数f=1500[Hz]という条件における立ち上がり時間t1は、0.13[ms](1/1.5×0.2)である。立ち上がり時間t1が0.13[ms]しか確保できないと、その時間内で紙表面の凹部内のトナーがベルト表面に十分に戻ることができないために、IDmax値が低下したと思われる。よって、戻しピーク値Vrを具備する方のパルスの持続時間(本例では立ち上がり時間t1)については、0.2[ms]以上確保する必要がある。   On the other hand, under the condition of the return time ratio = 20 [%], as shown in the figure, in the band of 200 to 1000 [Hz], the IDmax value is increased as the frequency f is increased, but the frequency f is increased from 1000 [Hz]. If it is increased, the IDmax value is decreased. The rise time t1 under the conditions of the return time ratio = 50 [%] and the frequency f = 1000 [Hz] is 0.2 [ms] (1/1 × 0.2). On the other hand, the rise time t1 under the condition of the return time ratio = 50 [%] and the frequency f = 1500 [Hz] is 0.13 [ms] (1 / 1.5 × 0.2). If the rise time t1 can only be secured to 0.13 [ms], the toner in the recesses on the paper surface cannot sufficiently return to the belt surface within that time, so the IDmax value seems to have decreased. Therefore, it is necessary to secure 0.2 [ms] or more for the duration of the pulse having the return peak value Vr (rising time t1 in this example).

そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分として、立ち上がり時間t1を0.2[ms]以上にしたものを出力するように、2次転写電源39を構成している。   Therefore, in the printer according to the embodiment, the secondary transfer power supply 39 is configured to output an AC component having a rise time t1 of 0.2 [ms] or more.

[実験4]
交流成分のピークツウピーク電圧Vpp=2500[V]、オフセット電圧Voff=−800[V]、戻し時間比=20[%]の条件にて、交流成分の周波数fと、プロセス線速vとを変化させながら、それぞれのf及びvの条件で青ベタ画像を普通紙に出力した。出力されたベタ画像を目視で観察した。そして、2次転写ニップ内の交番電界の影響と思われる画像濃度ムラ(ピッチムラ)の有無を評価した。すると、同じ周波数fの条件では、プロセス線速vを速くするほどピッチムラを発生させ易くなり、同じプロセス線速vの条件では、周波数fを低くするほどピッチムラを発生させ易くなることがわかった。これらの結果は、2次転写ニップ内で、トナーをある程度の回数(以下、ニップ内往復回数Nという)だけベルトと紙表面の凹部との間で往復移動させないと、ピッチムラを発生させてしまうことを示している。v=282[mm/s]且つf=400[Hz]という条件では、ピッチムラは認められなかったが、V=282[mm/s]で且つf=300[Hz]という条件ではピッチムラが認められた。2次転写ニップのベルト移動方向の長さである2次転写ニップ幅dは3[mm]である。よって、前記条件におけるニップ内往復回数Nは約4回(3×400/282)と計算され、この値であればピッチムラをギリギリで回避することができることになる。また、v=141[mm/s]で且つf=200[Hz]という条件では、ピッチムラは認められなかったが、V=141[mm/s]で且つf=100[Hz]という条件ではピッチムラが認められた。v=141[mm/s]で且つf=200[Hz]という条件も、v=282[mm/s]で且つf=400[Hz]という条件と同様に、ニップ内往復回数Nは約4回(3×200/141と計算される。よって、「周波数f>(4/d)*v」という条件を具備することで、ピッチムラのない画像を得ることができると言える。
[Experiment 4]
AC component frequency f and process linear velocity v under conditions of AC component peak-to-peak voltage Vpp = 2500 [V], offset voltage Voff = −800 [V], return time ratio = 20 [%] While changing, a blue solid image was output on plain paper under the conditions of f and v. The output solid image was visually observed. Then, the presence / absence of image density unevenness (pitch unevenness) considered to be an influence of an alternating electric field in the secondary transfer nip was evaluated. Then, under the condition of the same frequency f, it was found that as the process linear velocity v is increased, it becomes easier to generate pitch unevenness, and under the same process linear velocity v, it is easier to generate pitch unevenness as the frequency f is decreased. These results indicate that if the toner is not reciprocated between the belt and the concave portion of the paper surface by a certain number of times (hereinafter referred to as reciprocation number N in the nip) in the secondary transfer nip, pitch unevenness may occur. Is shown. No pitch unevenness was observed under the conditions of v = 282 [mm / s] and f = 400 [Hz], but pitch unevenness was observed under the conditions of V = 282 [mm / s] and f = 300 [Hz]. It was. The secondary transfer nip width d, which is the length of the secondary transfer nip in the belt moving direction, is 3 [mm]. Therefore, the number N of reciprocations in the nip under the above conditions is calculated to be about 4 times (3 × 400/282). With this value, pitch unevenness can be avoided at the last minute. Further, no pitch unevenness was observed under the conditions of v = 141 [mm / s] and f = 200 [Hz], but the pitch unevenness was satisfied under the conditions of V = 141 [mm / s] and f = 100 [Hz]. Was recognized. Similarly to the condition of v = 282 [mm / s] and f = 400 [Hz], the condition of v = 141 [mm / s] and f = 200 [Hz] is about 4 in the nip. Times (3 × 200/141. Therefore, it can be said that an image without pitch unevenness can be obtained by satisfying the condition “frequency f> (4 / d) * v”.

そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分として、「f>(4/d)×v」という関係を具備するものを出力するように、2次転写電源39を構成している。なお、かかる条件を具備させるために、本プリンタにおいては、情報取得手段たるオペレーションパネル50や、外部から送られてくるプリンタドライバ設定情報を通信によって取得する通信手段を具備しており、それらによって取得した情報に基づいて、高速モード、標準モード、低速モードの何れでプリント動作を行うのかを把握する。そして、その把握結果に基づいて、プロセス線速vを把握している。   Therefore, in the printer according to the embodiment, the secondary transfer power supply 39 is configured to output an AC component having a relationship of “f> (4 / d) × v”. In order to satisfy such conditions, the printer includes an operation panel 50 as information acquisition means and communication means for acquiring printer driver setting information sent from the outside through communication. Based on the obtained information, it is grasped whether the printing operation is performed in the high speed mode, the standard mode, or the low speed mode. Then, the process linear velocity v is grasped based on the grasp result.

[実験5]
2次転写ニップにおいては、記録紙Pに対してある程度の転写電流が流れないと、トナーを良好に転写することができない。そして、当然ながら、厚紙に対しては、一般的な厚みの紙よりも転写電流が流れ難い。普通の厚みの和紙に対しても、肉厚の和紙に対しても、紙表面の凸部や凹部にそれぞれトナーを良好に付着させることが望ましい。2次転写バイアスをどのように制御すれば、それを実現するのに有利であるのかを調べるために、実験5を行った。
[Experiment 5]
In the secondary transfer nip, the toner cannot be satisfactorily transferred unless a certain amount of transfer current flows to the recording paper P. Of course, a transfer current is less likely to flow for thick paper than for paper of general thickness. It is desirable that the toner adheres well to the protrusions and recesses on the paper surface, both for normal thickness paper and thick Japanese paper. Experiment 5 was conducted to examine how the secondary transfer bias is controlled to be advantageous.

2次転写電源39として、交流成分のピークツウピークVppと、オフセット電圧Voffとをそれぞれ定電圧制御で出力するものを用いた。その他の各種条件は次の通りである。
・プロセス線速v=282[mm/s]。
・記録紙:レザック66の175kg紙。
・テスト画像:A4版サイズの黒ベタ画像。
・戻し時間比=40[%]。
・オフセット電圧Voff:800〜1800[V]
・ピークツウピーク電圧Vpp:3〜8[kV]
・周波数f=500[Hz]
As the secondary transfer power source 39, a power source that outputs the peak-to-peak Vpp of the AC component and the offset voltage Voff by constant voltage control was used. Various other conditions are as follows.
Process linear velocity v = 282 [mm / s].
Recording paper: 175 kg paper of Rezac 66
Test image: A4 size black solid image.
-Return time ratio = 40 [%].
・ Offset voltage Voff: 800 to 1800 [V]
-Peak-to-peak voltage Vpp: 3-8 [kV]
・ Frequency f = 500 [Hz]

以上の条件で出力した黒ベタ画像の紙表面の凹部上おける画像濃度を、次のようにして評価した。
・ランク5:凹部内が完全にトナーで埋まっている。
・ランク4:凹部内がほぼトナーで埋まっているが、凹部における深さの大きい箇所では僅かに紙地肌が見える
・ランク3:凹部における深さの大きい箇所で明らかに紙地肌が見える。
・ランク2:ランク3より悪く、且つ後述するランク1より良い。
・ランク1:凹部にトナーが全く付着していない。
The image density on the concave portion of the paper surface of the black solid image output under the above conditions was evaluated as follows.
Rank 5: The inside of the recess is completely filled with toner.
Rank 4: The concave portion is almost completely filled with toner, but the paper background is slightly visible at the portion where the depth of the concave portion is large. Rank 3: The paper background is clearly visible at the portion where the depth of the concave portion is large.
Rank 2: worse than rank 3 and better than rank 1 described later.
Rank 1: No toner adheres to the recess.

また、黒ベタ画像の紙表面の凸部上における画像濃度を次のようにして評価した。
・ランク5:濃度ムラが全くなく、良好な画像濃度が得られている。
・ランク4:僅かに濃度ムラがあるものの、薄い箇所でも問題ない画像濃度が得られている。
・ランク3:濃度ムラがあり、薄い箇所の画像濃度が許容レベルを超えて不足している。
・ランク2より悪く、且つ後述するランク1より良い。
・ランク1:全体的に画像濃度不足。
Further, the image density on the convex portion of the paper surface of the black solid image was evaluated as follows.
Rank 5: There is no density unevenness and a good image density is obtained.
Rank 4: Although there is a slight density unevenness, an image density with no problem even in a thin part is obtained.
Rank 3: There is density unevenness, and the image density in a thin area is insufficient beyond an allowable level.
-It is worse than rank 2 and better than rank 1 described later.
Rank 1: Overall image density is insufficient.

そして、次のようにして、凹部上における画像濃度の評価結果と、凸部上における画像濃度の評価結果とを統合した。
・●:凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク5以上。
・○:凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク4以上。
・▲:凹部の画像濃度の評価結果だけがランク3以下。
・△:凸部の画像濃度の評価結果だけがランク3以下。
・×:凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク3以下。
Then, the evaluation result of the image density on the concave portion and the evaluation result of the image density on the convex portion were integrated as follows.
・ ●: The evaluation results of the image density of the concave and convex portions are both rank 5 or higher.
○: The evaluation results of the image density of the concave and convex portions are both rank 4 or higher.
-: Only the evaluation result of the image density of the concave is rank 3 or lower.
Δ: Only the evaluation result of the image density of the convex portion is rank 3 or less.
*: The evaluation results of the image density of the concave and convex portions are both rank 3 or less.

次に、記録紙Pを、レザック66の175kg紙ではなく、それよりも厚いレザック66の215kg紙に代えて、同様の実験を行った。そして、オフセット電圧Voffとピークツウピーク電圧Vppとの組合せについて、実験に適用した全ての組合せの中から、レザック66(175kg紙)とレザック66(215kg紙)との両方で、●(凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク5以上)という結果が得られたものや、○(凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク4以上)という結果が得られたものを抽出した。その結果、両方の紙で●という結果が得られる前記組合せは存在しなかった。また、両方の紙で○という結果が得られる前記組合せは、Vpp=6[kV]、オフセット電圧Voff=−1100±100[V](中心値±9%)というものであった。   Next, a similar experiment was performed by replacing the recording paper P with a 215 kg paper with a thicker lazac 66 instead of the 175 kg paper with a lazac 66. For the combination of the offset voltage Voff and the peak-to-peak voltage Vpp, among all the combinations applied to the experiment, both ● (concave, convex) for both the resack 66 (175 kg paper) and the resack 66 (215 kg paper) Evaluation results of the image density of the part are both ranked 5 or higher), and results of ○ (the evaluation results of the image density of the concave and convex parts are both rank 4 or higher) are obtained. Extracted. As a result, there was no such combination that gave a result of ● on both papers. In addition, the combination in which a result of ◯ was obtained on both papers was Vpp = 6 [kV] and offset voltage Voff = −1100 ± 100 [V] (center value ± 9%).

[実験6]
2次転写電源39として、オフセット電圧Voffをそれぞれ定電流制御で出力するものを用いた。その出力の目標値(オフセット電流Ioff)については、−30〜−60μAに設定した。これら以外の条件の他は、実験5と同様にして実験を行った。この結果、凹部、凸部の画像濃度の評価結果が何れもランク5以上という結果(●)が得られるVppとオフセット電流Ippとの組合せは、Vpp=7kV、Ioff=−42.5±7.5[μA](中心値±18%)というものであった。また、両方の紙で○という結果が得られる前記組合せは、Vpp=7kV、オフセット電流Ioff=−47.5±12.5[μA](中心値±26%)。
[Experiment 6]
As the secondary transfer power source 39, one that outputs the offset voltage Voff by constant current control was used. The output target value (offset current Ioff) was set to -30 to -60 μA. The experiment was performed in the same manner as Experiment 5 except for the conditions other than these. As a result, the combination of Vpp and offset current Ipp that gives a result (●) that the evaluation results of the image density of the concave and convex portions are both rank 5 or higher is Vpp = 7 kV, Ioff = −42.5 ± 7. It was 5 [μA] (central value ± 18%). In addition, the combination in which a result of ◯ is obtained on both papers is Vpp = 7 kV, offset current Ioff = −47.5 ± 12.5 [μA] (center value ± 26%).

このように、実験5では、両方の紙で●という結果が得られた組合せがなかったのに対し、実験6では、両方の紙で●という結果が得られた組合せが存在した。しかも、○という結果が得られた組合せに着目すると、実験5では、オフセット電圧Voff=−1100±100[V](中心値±9%)であるのに対し、実験6では、Vpp=7kV、オフセット電流Ioff=−47.5±12.5[μA](中心値±26%)であり、後者の方が明らかに中心値からの数値範囲が広くなっている。これらの実験結果は、直流成分を定電圧制御する場合に比べて、定電流制御する場合の方が、一般の厚みの紙から厚紙までに対応可能な制御目標値の設定の余裕度を大きくし得ることを意味している。   Thus, in Experiment 5, there was no combination that resulted in ● for both papers, whereas in Experiment 6, there was a combination that resulted in ● for both papers. In addition, when focusing on the combination in which the result of ◯ is obtained, in Experiment 5, the offset voltage Voff = −1100 ± 100 [V] (center value ± 9%), whereas in Experiment 6, Vpp = 7 kV, Offset current Ioff = −47.5 ± 12.5 [μA] (center value ± 26%), and the latter clearly has a wider numerical range from the center value. These experimental results show that the constant current control increases the margin for setting the control target value that can be handled from paper with a normal thickness to thick paper, compared with the case where the DC component is controlled with constant voltage. That means getting.

そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、2次転写電源39として、直流成分を定電流制御で出力するものを用いている。なお、この2次転写電源39は、交流成分についても、ピークツウピーク電流を定電流制御で出力するようになっている。これにより、環境変動にかかわらず、ピークツウピーク電流を一定にすることで、有効な戻しピーク電流や送りピーク電流を確実に生起せしめることができる。   Therefore, in the printer according to the embodiment, a secondary transfer power supply 39 that outputs a direct current component by constant current control is used. Note that the secondary transfer power supply 39 outputs a peak-to-peak current with constant current control even for an AC component. Thereby, regardless of environmental fluctuations, by making the peak-to-peak current constant, an effective return peak current and feed peak current can be reliably generated.

なお、2次転写バイアスの電圧波形に、図16に示すようなオーバーシュートやアンダーシュートを発生させると、一瞬だけ、戻しピーク値Vrや送りピーク値Vt(定電流制御の場合には電流の戻しピーク値Irや送りピーク値It)を本来よりも大きくしてしまう。これにより、僅かな白点を発生させてしまうおそれがある。そこで、図17に示すような、矩形の角を面取りしたような波形を出力させるように、2次転写電源39を構成することが望ましい。このようにすることで、たとえオーバーシュートやアンダーシュートを引き起こしたとしても、戻しピーク値や送りピーク値を所望の値よりも低く抑えることができるからである。本発明において、矩形波とは、立ち上がりパルス、立ち下がりパルスにおいてそれぞれ、ピーク値になっている時間が全体の60[%]以上であるパルスのことを言う。   When an overshoot or undershoot as shown in FIG. 16 is generated in the voltage waveform of the secondary transfer bias, the return peak value Vr or the feed peak value Vt (current return in the case of constant current control) is only instantaneously generated. The peak value Ir and the feed peak value It) are made larger than the original. This may cause a slight white spot. Therefore, it is desirable to configure the secondary transfer power supply 39 so as to output a waveform having a rectangular corner chamfered as shown in FIG. By doing so, even if an overshoot or undershoot is caused, the return peak value or the feed peak value can be kept lower than the desired value. In the present invention, the rectangular wave means a pulse whose peak value is 60 [%] or more of the whole in the rising pulse and the falling pulse.

以上、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分として、立ち上がり時間t1と立ち下がり時間t2との和に対する「他方のパルスの持続時間の割合」である戻し時間比を10[%]よりも高く且つ50[%]よりも低くしたものを出力するように、転写バイアス出力手段たる2次転写電源39を構成している。かかる構成では、戻し時間比を50[%]以上にする場合に比べて、次のメリットを得ることができる。即ち、オフセット電圧Voffを定電圧制御する場合における出力電圧目標値や、オフセット電流Ioffを定電流制御する場合における出力電流目標値として、十分な画像濃度を実現する値を設定する際の設定値の余裕度を大きくすることができる。しかも、戻し時間比を10[%]よりも大きくすることで、紙表面の凹部上で十分な画像濃度を得ることもできる。   As described above, in the printer according to the embodiment, as the AC component, the return time ratio, which is the “ratio of the duration of the other pulse” with respect to the sum of the rise time t1 and the fall time t2, is higher than 10%. The secondary transfer power supply 39, which is a transfer bias output means, is configured to output a voltage lower than 50 [%]. In such a configuration, the following merit can be obtained as compared with the case where the return time ratio is 50% or more. That is, a set value for setting a value that realizes a sufficient image density as an output voltage target value when the offset voltage Voff is controlled at a constant voltage or an output current target value when the offset current Ioff is controlled at a constant current. The margin can be increased. In addition, by setting the return time ratio larger than 10 [%], a sufficient image density can be obtained on the concave portion of the paper surface.

また、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分として、立ち上がり時間t1を0.2[ms]以上にしたものを出力するように、2次転写電源39を構成している。かかる構成では、既に説明したように、立ち上がり時間t1が短すぎることに起因する紙表面の凹部上での画像濃度不足の発生を回避することができる。   In the printer according to the embodiment, the secondary transfer power supply 39 is configured to output an alternating current component having a rise time t1 of 0.2 [ms] or more. In this configuration, as described above, it is possible to avoid the occurrence of insufficient image density on the concave portion of the paper surface due to the rise time t1 being too short.

また、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分として、周波数f[Hz]と、2次転写ニップ幅d[mm]と、プロセス線速v[mm/s]とについて「f>(4/d)×v」という関係を具備するものを出力するように、2次転写電源39を構成している。かかる構成では、既に説明したように、2次転写ニップ内でトナーを4回以上往復移動させて、ピッチムラの発生を回避することができる。   In the printer according to the embodiment, “f> (4 / d) regarding the frequency f [Hz], the secondary transfer nip width d [mm], and the process linear velocity v [mm / s] as AC components. The secondary transfer power supply 39 is configured so as to output a signal having a relationship of “) × v”. In such a configuration, as already described, the toner can be reciprocated four or more times in the secondary transfer nip, thereby avoiding occurrence of pitch unevenness.

また、実施形態に係るプリンタにおいては、記直流成分を定電流制御で出力する処理を実施するように、2次転写電源39を構成している。かかる構成では、既に説明したように、直流成分を定電圧制御する場合に比べて、一般の厚みの紙から厚紙までに対応可能な制御目標値の設定の余裕度を大きくすることができる。   Further, in the printer according to the embodiment, the secondary transfer power supply 39 is configured so as to perform the process of outputting the direct current component by constant current control. In such a configuration, as described above, it is possible to increase a margin for setting a control target value that can be handled from a sheet having a normal thickness to a thick sheet as compared with the case where the DC component is controlled at a constant voltage.

また、実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分のピークツウピーク電流の出力値を定電流制御する処理を実施するように、2次転写バイアス電源39を構成している。かかる構成では、環境変動にかかわらず、ピークツウピーク電流を一定にすることで、有効な戻しピーク電流や送りピーク電流を確実に生起せしめることができる。   Further, in the printer according to the embodiment, the secondary transfer bias power supply 39 is configured so as to perform the process of performing constant current control on the output value of the peak-to-peak current of the AC component. In such a configuration, it is possible to reliably generate an effective return peak current and feed peak current by making the peak-to-peak current constant regardless of environmental fluctuations.

30:転写ユニット(転写装置)
31:中間転写ベルト(像担持体)
36:ニップ形成ローラ(ニップ形成部材)
39:2次転写電源(転写バイアス出力手段)
30: Transfer unit (transfer device)
31: Intermediate transfer belt (image carrier)
36: Nip forming roller (nip forming member)
39: Secondary transfer power supply (transfer bias output means)

特開2006−267486号公報JP 2006-267486 A

Claims (8)

像担持体のトナー像を担持しているおもて面に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写するために、直流成分と交流成分とを含む転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段とを有する転写装置において、
前記転写バイアスとして、
矩形状の立ち上がりパルスと矩形状の立ち下がりパルスとの繰り返しからなり、
前記記録材を前記転写ニップに通している間にバイアス極性を複数回切り替え、
記立ち上がりパルスと前記立ち下がりパルスとのうち、正規の極性に帯電しているトナーを像担持体側からニップ形成部材側に移動させる方向の電界を前記ニップ内に形成する方である一方のパルスの持続時間を、正規の極性に帯電しているトナー像をニップ形成部材側から像担持体側に移動させる他方のパルスの持続時間よりも長くし
且つ、前記一方のパルスの持続時間、前記一方のパルスの大きさ、前記他方のパルスの持続時間、及び前記他方のパルスの大きさの組み合わせが、前記転写ニップ内で正規の極性に帯電しているトナーを相対的に像担持体側からニップ形成部材側に移動させる組み合わせであるものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
A nip forming member that forms a transfer nip by contacting a front surface of the image carrier carrying a toner image; and a toner image on the image carrier against a recording material sandwiched in the transfer nip. In a transfer apparatus having a transfer bias output means for outputting a transfer bias including a direct current component and an alternating current component in order to transfer,
As the transfer bias ,
Ri repeated Do from the rectangular rising pulse and a rectangular shape of the falling pulse,
The bias polarity is switched multiple times while the recording material is passed through the transfer nip,
Among the previous SL rising pulse and the falling pulse, one pulse electric field direction is towards the formation in the nip to move the charged toner to the normal polarity from the image bearing member to the nip forming member side The duration of is longer than the duration of the other pulse that moves the toner image charged to the normal polarity from the nip forming member side to the image carrier side ,
The combination of the duration of the one pulse, the magnitude of the one pulse, the duration of the other pulse, and the magnitude of the other pulse is charged to a normal polarity in the transfer nip. A transfer apparatus, wherein the transfer bias output means is configured to output a toner that is a combination of relatively moving toner from the image carrier side to the nip forming member side .
請求項1の転写装置において、
前記交流成分として、前記立ち上がりパルスの持続時間と前記立ち下がりパルスの持続時間との和に対する前記他方のパルスの持続時間の割合を10[%]よりも高く且つ50[%]よりも低くしたものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 1.
As the AC component, the ratio of the duration of the other pulse to the sum of the duration of the rising pulse and the duration of the falling pulse is higher than 10 [%] and lower than 50 [%] The transfer apparatus is characterized in that the transfer bias output means is configured so as to output the output.
請求項2の転写装置において、
前記交流成分として、前記他方のパルスの持続時間を0.2[ms]以上にしたものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 2.
The transfer apparatus according to claim 1, wherein the transfer bias output means is configured to output the AC component having a duration of the other pulse of 0.2 [ms] or more.
請求項1乃至3の何れかの転写装置において、
前記交流成分として、周波数f[Hz]と、前記転写ニップの像担持体表面移動方向の長さであるニップ幅d[mm]と、前記像担持体の表面移動速度v[mm/s]とについて「f>(4/d)×v」という関係を具備するものを出力するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
The transfer device according to any one of claims 1 to 3,
As the AC component, a frequency f [Hz], a nip width d [mm] which is the length of the transfer nip in the image carrier surface movement direction, and a surface movement speed v [mm / s] of the image carrier. A transfer apparatus, wherein the transfer bias output means is configured to output a signal having a relationship of “f> (4 / d) × v”.
請求項1乃至4の何れかの転写装置において、
前記直流成分を定電流制御で出力する処理を実施するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
In the transfer device according to any one of claims 1 to 4,
The transfer apparatus, wherein the transfer bias output means is configured to perform a process of outputting the DC component by constant current control.
請求項5の転写装置において、
前記交流成分のピークツウピーク電流の出力値を定電流制御する処理を実施するように、前記転写バイアス出力手段を構成したことを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 5.
The transfer apparatus, wherein the transfer bias output means is configured to perform a constant current control on an output value of a peak-to-peak current of the AC component.
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面上のトナー像を記録材に転写する転写装置とを備える画像形成装置において、
前記転写装置として、請求項1乃至6の何れかの転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for carrying a toner image;
In an image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers a toner image on the surface of the image carrier to a recording material;
An image forming apparatus using the transfer device according to claim 1 as the transfer device.
請求項7の画像形成装置において、
上記記録材が表面に凹凸を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein the recording material has an uneven surface.
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